[가스신문 = 강동수 일본특파원]  일본 가와사키중공업과 지구환경산업기술연구기구(RITE)는 지난달 3일 고체 흡수재를 이용해 석탄 화력발전소 연소 배기가스에서 CO₂를 분리 회수하는 실증시험을 연내 개시한다고 발표하고 시험설비를 보도진에 공개했다. 고체식에 의한 CO₂ 회수 실증은 일본 내에서는 최초이다. 이미 실용화돼 있는 화학 흡수법과 비교해 CO₂ 분리·회수 시의 소비 에너지를 억제해 대폭적인 비용 저감을 기대할 수 있다고 한다. 2030년경에 대규모 CCS (CO₂ 회수ㆍ저류)에 적용하는 것을 목표로 한다.

시험설비는 간사이 전력의 마이즈루 석탄 화력발전소에 설치했다. 가와사키중공업이 설계ㆍ건설을 담당하고 RITE가 개발 제조한 고체 흡수재를 이용해 발전소의 연소 배기가스로부터 CO₂를 분리ㆍ회수한다. 카본리사이클 및 차세대 화력발전의 기술개발을 추진하는 신에너지ㆍ산업기술 종합개발기구(NEDO)의 연구개발 사업의 일환이다. 사업기간은 2024년도까지 진행될 계획이다.

고체 흡수재는 많은 미세한 구멍이 뚫려 있는 다공체 표면에 CO₂을 흡수하는 아민 화합물이 코팅돼 있어 충전한 용기에 배기가스를 통해 CO₂만을 분리해 흡수한다. 흡수한 CO₂는 가열하여 분리시키는 것이 가능해 흡수와 분리를 반복해서 사용한다.

화학 흡수법에서는 아민 화합물을 물에 녹인 화학 흡수액을 이용한다. 흡수한 CO₂를 흡수액으로부터 분리시킬 때 120도의 열이 필요하다. 한편 고체 흡수법에서는 매개 재료의 비열이 달라 60도 정도의 저온 증기로 CO₂를 분리할 수 있다. 100도 이하의 미이용 배열을 효과적으로 활용할 수 있어 화학 흡수법보다 큰 폭의 비용 절감을 기대할 수 있다.

실증에서는 고체 흡수재 일정한 속도로 이동시켜 이동층 시스템을 사용한다. 흡수탑(CO₂ 흡수), 재생탑(CO₂ 분리), 건조탑(수분 제거)으로 구성돼 흡수재를 순환시켜 연속적인 CO₂의 흡탈착이 가능하다. 일일 40톤의 CO₂를 회수하여 신뢰성 운용성, 소비에너지량, 경제성, 흡수재의 내구성 등을 확인한다. 석탄 화력에서는 일일 2천~3천 톤 규모의 CO₂ 회수 능력이 필요하다. 카와사키 중공은 실증을 바탕으로 규모를 향상할 수 있는 개발을 가속화하고 국가의 카본 리사이클 기술 로드맵에서 제시된 2030년경의 CO₂ 회수 비용 톤당 2000엔대의 실현을 목표로 한다.