일본의 탄소중립 기술 동향 및 업계의 대책 Ｃｏ２“使いこなす”。2050年達成へ「カーボンニュートラル」への秘策とは？
에너지 전력의 '탈탄소화' 우선
자동차의 전기화
수소 활용, CCU에서 최대 과제는 연료 비용
일본 정부가 2050년 달성을 선언한 이후 '탄소중립(온실효과가스 배출량 실질 제로)' 논의가 활발해지고 있다.주로 이산화탄소(CO2) 배출량과 흡수량, 제거량을 차감해 전체에서 제로로 만드는 개념이다.
화석 자원으로부터의 탈피를 목표로 하는 「탈탄소화」 뿐만이 아니라, 발생한 CO2를 회수해 재이용이나 저장하는 수법도 포인트가 된다.실현을 향한 기술 동향이나 주요 업계의 대책를 쫓았다.(나고야 마사토시 사키에, 편집위원 이타자키 히데시)
에너지 전력의 '탈탄소화' 우선
탄소중립의 대상은 온실 효과 가스로, 메탄이나 일부의 질소 산화물등도 포함된다.단지, 일본의 배출량의 9할을 CO2가 차지하기 때문에, 그 삭감이 논의의 중심이다.CO2 배출에 크게 관여하는 것이, 지금까지 화석 자원을 중심으로 해 온 에너지 제조나 그 이용, 관련 설비나 배송망등의 인프라라고 하는 부분.이 에너지 시스템의 변혁이 촛점이 되고 있다.
실현에는 크게 세 가지 요소가 있다. 원래의 CO2 배출을 줄이다「에너지 절약화」와 탄소 유래의 자원을 사용하지 않는 「탈탄소」, 발생한 CO2를 회수 이용(CCU)하는 「탄소 순환」이다.과학기술 진흥 기구 연구 개발 전략 센터의 오야마 코우지 펠로는 「우선은 전력의 탈탄소화가 제일 우선이다」라고 말한다.탈탄소 에너지원이 되는 수소나 암모니아등의 제조나, CCU에도 전력은 필요하기 때문이다.
그래서 정부는 재생 가능 에너지의 이용 확대를 내세웠다.태양광 발전이나 풍력 발전의 설치 확대를 염두에 두고 있다.또 국가가 유력한 탈탄소 에너지원 중 하나로 규정하는 수소는 물을 전기 분해하는 방법이나 메탄 등을 수증기와 반응하는 방법 등으로 만든다.일본 내에서의 제조 플랜트 설치 외에 호주 등에서 저렴한 수소를 조달하는 방법이 검토된다.유럽이나 미국에서도 수소 활용의 움직임은 가속화되고 있다.
수소 활용, CCU에서 최대 과제는 연료 비용
CCU의 대표적인 예는 CO2와 수소를 반응시켜 만드는 합성연료다.기술은 확립하고 있지만, 오야마 펠로는 「현상의 방법으로는 일부 에너지를 낭비하고 있다.전기화학적으로 반응 공정을 효율화하는 수법을 검토할 필요가 있지 않을까'라고 제안한다.실용화를 향해서는 발전도상에서 「CCU기술은 여러가지 곳에도 전개할 수 있다.기술을 팔면 일본에 있어서도 매우 유효한 성장 전략이 된다」라고 한다.
이 외 , 원래, 화석 연료로서 지중에 있던 탄소원을 다시 메워 봉쇄하는 CO2의 회수 저장 기술이나, 삼림 흡수등에서 CO2를 삭감하는 「네거티브 에미션」기술도 있다.오야마 펠로우는 「전력의 탈탄소화를 전제로서 그 위에서 발생한 CO2를 활용하는 CCU와 네거티브 에미션의 3개를 조합하지 않으면 카본 뉴트럴은 달성할 수 없다」라고 본다.
실현에 있어서의 최대의 과제는 비용이다.에너지 코스트의 저감에 가세해 예를 들면 CCU에서는 메탄과 같이 기존 인프라를 활용할 수 있는 연료를 만드는 것도 필요하다.오야마 펠로우는 「일본은 개별의 기술이나 전략을 생각하는 것은 잘하지만, 이것들과 제도를 조합하는 등 전체 전략을 그리는 것이 서투르다」라고 지적.「톱 다운과 바텀 업의 양면을 연결하는 것이 중요하다」라고 호소한다.
자동차 전기 차량의 투입 가속
자동차 업계에서 최대의 토픽은, CO2 배출이 적은 전기 차량의 투입 가속이다.토요타 자동차가 하이브리드 차(HV)나 전기 자동차(EV)를 포함한 전동차의 판매를 30년에 20년도비 3·7배의 800만대로 하는 것 외에 혼다는 40년의 신차 판매를 모두 EV와 연료 전지차(FCV)로 전환할 방침.닛산자동차도 2030년대 조기에 주요 시장의 신형차를 모두 전동차로 만들기로 했다.
각사는 제조 시의 CO2 배출 제로에도 힘쓴다.토요타는 35년에 전공장의 CO2 배출 제로를 목표로 한다.에너지 절약 도장 등 생산기술 혁신과 재생에너지 이용 확대 등을 실시.닛산은 50년까지의 제조시 CO2 배출 제로를 내걸어 30년의 배출량을 19년비로 약 4할 삭감한다.공장의 전전력을 재생 에너지로 전환하는 것 외에 저배출의 도장 라인의 도입등에서 쌓아 올린다.
또 덴소가 CO2를 순환 이용하는 실증 시험을 시작한 것 외, 토요타 자동직기는 유럽의 산업 차량 사업으로 재생 에너지 이용률을 100%로 하는 등, 토요타계 대기업 부품 메이커를 중심으로 대처가 가속.카본 뉴트럴의 전문 조직을 만드는 움직임도 잇따르고 있다.
에너지 'CO2 프리 수소' 길 중반
에너지업계의 CO2 직접배출 비율은 40%를 차지한다.각사는 태양광 발전 등 재생 에너지의 증강이나 화력 발전의 저탄소화에 임하고 있다.최종 목표는 제조시에 CO2를 배출하지 않는 「CO2 프리 수소」에의 에너지 전환이지만, 길은 멀다.
경제 산업성은 제6차 에너지 기본 계획안을 공표해, 30년시의 전원 구성비로 CO2를 내지 않는 재생 에너지를 36-38%로 확대, 원자력은 20-22%로 그대로 두었다.국토 면적 당의 태양광 발전량은 이미 세계 제일이 되고 있다.향후 재생 에너지의 이활용을 늘리려면 해상 풍력 발전의 개발이 불가결하고, 노하우가 풍부한 해외 메이커와의 대처가 눈에 띈다.
단지, 발전량이 자연 조건에 좌우되는 재생 에너지를 확대할수록, 안정 공급을 위해서 화력이 중요하게 된다.화력발전의 저탄소화는 매우 중요한 과제다.전력 각사는 암모니아나 수소의 혼소, 석탄의 가스화에 의한 저탄소화에 주력한다.
게다가 CO2의 저장·회수나, CO2와 CO2프리의 그린 수소를 원료로 하는 합성 메탄이나 합성 연료등의 신에너지의 실용화에도 도전하고 있다.
일본의 '탄소중립' 인지도는
화학 CO2의 자원화
화학 대기업 각사에 있어서 카본 뉴트럴 실현을 향한 세계의 움직임은 사업 구조를 재촉하는 변화점이 된다.CO2를 화학품 원료 등의 자원으로 바꾸는 기술 혁신을 실현해, 성장 사업으로 할 수 있는가-.리스크와 찬스를 내포한다.
각사는 사회의 카본 뉴트럴 달성에 공헌하는 다채로운 기술개발을 추진. CO2를 화학품 등으로 바꾸기 위해서 필요한 수소의 제조 기술에, 아사히카세이와 미츠비시 케미컬 홀딩스가 임한다.아사히카세리는 수전해 시스템, 미츠비시케미칼은 광촉매를 사용한 인공 광합성을 연구하고 있다.
플라스틱 쓰레기의 재이용도, 소각 처분에 의한 CO2 배출의 삭감으로 연결된다.세키스이화학공업은 플라스틱 쓰레기를 가스화하여 미생물의 힘으로 에탄올로 변환하는 기술을 가진다.스미토모화학은 세키스이화학과 공동으로 에탄올을 사용한 범용 플라스틱 생산을 목표로 한다.
化学業界のカーボンニュートラルは、ＣＯ２の資源化やリサイクル、バイオマス利用などから場面に応じて最適な技術をいかに選択できるかがカギ。現在の一方通行の資源利用から炭素資源が循環する社会に変わることが理想だ。
日刊工業新聞2021年8月6日
황기철 콘페이퍼 에디터
Ki Chul Hwang Conpaper editor
(Source: https://newswitch.jp/p/28281)
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