바스프, 2030년까지 탄소 배출 '제로(0)'로 낮춘다...친환경 공정 발표

- 친환경·저공해 생산공정 위한 탄소관리 프로그램 발표

- 재생에너지 사용 최대화 및 이산화탄소 배출 최소화 목표

바스프. [사진=바스프 제공]

글로벌 화학기업 바스프가 지난 11월에 발표한 신성장 전략에 이어 2030년까지 '탄소중립' 성장에 대한 구체적인 탄소관리 프로그램을 발표했다. 탄소중립은 이산화탄소의 실질적인 배출량을 '제로(0)'로 만든다는 뜻이다. 즉, 대기 중으로 배출한 이산화탄소량을 상쇄할 정도로 이산화탄소를 흡수하는 대책을 세워 이산화탄소 총량을 '중립' 상태로 만든다는 개념이다.

바스프는 지난 10일 독일 루트비히스하펜에서 열린 '리서치 기자회견'(Research Press Conference)에서 기존 공정을 지속해 최적화하고 석탄연료를 신재생에너지원으로 대체하는 새로운 '저공해 생산공정'을 개발하기 위한 다양한 기후친화적 혁신 연구들을 소개했다.

화학산업에서는 그동안 공정에 필요한 에너지를 공급하기 위해 다량의 이산화탄소를 배출하는 석탄원료를 사용해왔다. 바스프의 스팀크래커 역시 나프타(납사)를 올레핀 및 향료로 증기 분해하는 데에 850도에 달하는 고온의 에너지가 필요하다.

이에 바스프는 석탄연료가 아닌 재생에너지로 전기를 생산하면 이산화탄소 배출을 90% 이상 감축할 수 있음에 착안해 세계 최초로 스팀크래커를 위한 전기 가열 컨셉 개발에 착수했다.

이 회사는 향후 5년 내 해당 개발과 함께 높은 전류량과 고온을 견딜 수 있는 적합한 금속 재료에 대한 연구도 진행할 계획이다.

더불어 수소를 생산하는 데에 발생하는 이산화탄소에 대해서도 연구하고 있다. 수소는 화학산업에서 화학반응제로 다량 사용된다. 바스프 또한 암모니아 합성 공정에서 수소를 사용하고 있다.

수소가 미래 지속가능 에너지 운반 및 저장 분야에 필수적인 에너지로 주목받는 만큼 바스프는 천연가스를 수소와 탄소로 분리하는 공정 기술을 개발하고 있다.

이 과정에서 발생하는 고체 탄소는 철강이나 알루미늄 생산에 사용 가능하며 이런 메탄 열분해 수소 공정 기술은 에너지가 적게 소모된다는 장점이 있다. 또한 신재생에너지자원 활용 시 이산화탄소 배출 없이도 산업 규모의 수소 생산이 가능해진다.

아울러 핵심적인 중간체인 올레핀 생산에 있어 새로운 생산 공정을 개발할 계획이다. 건식 개질(dry reforming) 기술을 활용한 새로운 공정으로 현재 스팀크래커에서 배출되는 다량의 이산화탄소를 감소시키고, 합성가스를 생산해 디메틸에르 중간체를 활용, 올레핀으로 변화시키는 것으로 바스프는 독일 산업가스기업인 린데(Linde)와 협업해 판매하고 있는 신규 고성능 촉매를 활용, 개발하고 있다.

이 혁신적인 공정은 원료 및 재생가능 전력의 공급 가능 여부에 따라 전력을 에너지로 사용하는 스팀크래커 가열 시스템을 보완하거나 대체할 수 있다.

마지막으로 바스프는 이산화탄소와 에틸렌으로 기저귀 등 위생 제품에 사용되는 고흡수성 물질의 주요 시재료인 아크릴산나트륨을 생산하는 새로운 방법을 개발했다. 바스프가 지원하는 독일 하이델베르크대학의 촉매작용 리서치 연구소(Catalysis Research Laboratory)는 이미 몇 년 전 이에 필요한 촉매 사이클을 처음으로 완성했고, 바스프는 작은 공장 규모의 연구소 실험을 거쳐 산업 규모로 확대하기 위해 노력하고 있다.

바스프의 새로운 접근법이 대규모 공정에서 안정성과 효율성을 갖춘 것으로 검증되면 기존 프로필렌 기반 고흡수성 물질 생산에 사용되는 석탄 연료의 약 30%를 이산화탄소로 대체할 수 있게 된다.

바스프는 이미 지난 수십년간 생산 공정 최적화 및 효율성 증대 작업을 통해 이산화탄소 배출량을 상당히 감소시켰으며, 1990년 이후 생산량을 배로 늘렸음에도 온실가스 배출량의 절대적 수치를 절반으로 줄인 바 있다.

마틴 브루더뮐러 바스프 그룹 회장 겸 최고기술경영자(CTO)는 "기후 보호 목표 달성을 위해서 다량의 이산화탄소 배출 저감이 필수적"이라며 '발생한 이산화탄소를 원료로 사용하기에는 적용가능한 분야가 한정돼 있어 기후변화 감속화에는 결정적인 역할을 할 수 없으므로, 배출량을 줄이기 위한 완전히 새로운 기술이 필요하다"고 말했다.