이산화탄소를 <자원>으로, <인공광합성>기술에 도전

이산화탄소를 <자원>으로,  <인공광합성>기술에 도전

-미쓰비시케미칼HD구룹이 추진-

 

인공광합성 프로세스&nbsp;

 

 

지구온난화나 화석자원의 고갈 등 환경문제는 산적해 있다. 그러나 미쓰비시케미킬홀딩스구릅이 추진하고 있는 <인공광합성> 기술이 실현되면 이들 환경문제가 해결에 가까이 갈 수 있을는지 모른다.

광합성은 식물이 광 에너지를 써서 물과 이산화탄소에서 유기물을 합성하는 일인데 이 광합성을 인공적으로 행하여 태양광의 힘으로 물을 분해함으로써 수소를 만들어내고 그 수소와 이산화탄소를 반응시켜서 유용한 물질을 합성하는 것이 <인공광합성>이다.

NEDO(국립연구개발법인 신에너지 산업기술종합개발기구)에서 위탁을 받아서 인공광합성을 연구를 추진하고 있는 것이 <인공광합성화학 프로세스기술연구조합(（ARPChem）>이고 프로젝트 리더를 맡은 것이 미쓰비시케미칼에그섹티브페로우의 세도야마 도오루(瀬戸山 亨) 씨이다.

인공광합성이란 구체적으로 어떤 기술인지 지금 어느 정도 진행되고 있는지 세도야마 씨에게 듣는다.

 

지구온난화는 생각한 것 이상으로 빠른 속도로 진행하고 있다. 여러 가지 해결책이 전 세계에서 연구하고 있는 가운데 <꿈의 기술>이라고 말해지면서 사회실상으로 진행되고 있는 것이 이산화탄소를 자원으로 활용하여 화학원료를 만들어내는 <인공광합성>이다.

2021년 8월에 공표된 IPCC제6차평가보고서에 따르면 <현재수준에서 온실효과가스를 많이 계속 배출한다면 세계의 평균 기온은 산업혁명 전과 비교하여 2021-40년 사이에 1.5배 이상 상승할 가능성이 매우 높다.>고 적혀있다. 이산화탄소 등의 온실가스(GHG）의 삭감은 급무이다. 2021년 4월에는 일본정부도 <2030년도까지 GHG배출량을 2013년도와 비교하여 46% 삭감한다.>고 하는 목표를 설정하였다. 곧 세계 각국에서 이산화탄소의 삭감과 태양광이나 풍력 등의 재생가능 에너지의 활용을 양방으로 진행해야 할 필요성에 다가서고 있다.

 

이 문제에 대하여 EU나 사우디아라비아 등 나라에서는 탈탄소사회의 실현을 목표로 하여 다액의 자금을 투입하여 <그린 수소>의 보급에 힘을 들이고 있다.

수소는 태워도 이산화탄소가 발생하지 않으므로 장래의 에너지원으로서 기대되고 있고 그 제조 방법에 따라 <그레이수소(gray water)><불루 수소><그린 수소>로 분류된다.

그레이 수소는 석탄이나 천연가스 등의 화학연료를 원료로 하여 제조과정에서 이산화탄소를 배출한다. 이 배출하는 이산화탄소를 회수하여 저축하는 프로세스까지 짜 넣고 있는 것은 불루 수소라 말하는데 회수율이나 저축 방법에 대해서는 아직 개발 도상이다.

 

그린수소란 발전 시에 이산화탄소를 발생시키지 않는 재생가능에너지의 전력을 이용하여 물을 전기분해하여 만들어진 수소를 말한다. 곧 그린수소가 보급되면 탈탄소사회의 실현에 가까워진다는 셈이다. 그러나 그린수소의 제조에는 대규모의 설비가 필요하여 현 시점에서는 큰 경비가 걸리는 것이 난점이다.

그린 수소의 연구를 하고 있는 나라가 있는 한편 국토가 좁은 일본은 재생가능에너지에 의한 발전의 보급에는 제약이 많고 선진국 중에서 뒤지고 있다. 그러나 현재 일본에서 연구가 진행되고 있는 <인공광합성>이 실현되면 이산화탄소를 자원으로 하여 사용함으로써 삭감할 수 있고 석유 등 화석자원에 대한 의존을 줄이는 데에도 이어진다.

 

인공광합성의 연구를 진행하고 있는 <인공광합성화학 프로세스기술연구조합（ARPChem）>은 기후 변동 문제에로의 대응의 필요성이 인식되고 있는 가운데 2012년에 발족한 현재는 합계10개의 대학을 포함하는 연구기관과 5개의 민간기업에 구성되어 있다. 그 중심이 되는 기업이 미쓰비시케미칼홀딩스구릅의 미쓰비시케미칼이다.

미쓰비시케미칼은 ARPChem가 발족한 10년 전부터 인공광합성에 당하기 시작하여 모두에서 말한 것처럼 인공광합성프로젝트의 프로젝트리더를 맡고 있는 것은 동사 엑셉트패로우 (Executive Fellow)인 세도야마(瀬戸山)씨이다. 미쓰비시케미칼은 인공광합성에 필요한 3개의 공정 모두에 제휴하고 있다. 마치 인공광합성의 리딩컴파니(leading company)인 것이다.*

화자=세토야마 도오루(瀬戸山 亨)

도쿄대학공학부석사과정수료. 도쿄대학에서 박사학위취득. 1983년 미쓰비시케미칼 입사.

전문- 고체매체. 무기재료설계. 유기합성. 화학공학

일본어원문=二酸化炭素を｢資源｣に。三菱ケミカルHDグループが取り組む｢人工光合成｣技術への 挑戦

출처=https://www.businessinsider.jp/post-243207