일본에서 열린 G20 정상회의에서 2050년까지 수소가 지구상의 총에너지 수요 18%를 담당할 것이라고 수소위원회(Hydrogen Council)가 예상했다.
플라스말리시스로부터 수소를 얻을 수 있다면 그 잠재력은 더욱 커진다. 독일 기업 그라포체(Graforce)가 개발한 독자 기술 플라스말리시스(plasmalysis)는 동물과 인간의 배설물 및 재생 에너지로부터 이산화탄소가 없는 친환경 수소를 뛰어난 효율로 저렴하게 추출할 수 있다.
오늘날 농업은 기후를 파괴하는 주요 원인 중 하나로 여겨진다. 농업 과정에서 막대한 이산화탄소가 배출되며 사용되는 액체 비료는 토양과 지하수를 심각하게 오염시키기 때문이다. 그라포체는 오염물질을 귀중한 에너지원으로 바꾸는 기술을 개발했다. 기존 방법과 달리 플라스말리시스는 인간과 동물로부터 나온 배설물 속의 암모늄 같은 질소와 탄소 화합물을 사용하여 수소를 생성한다. 이 배설물은 플라스마라고 불리는 고주파 장에 의해 개별 원자로 분해된다. 그런 다음 이 원자들을 재조합해 친환경 수소와 질소를 생성하며, 그 과정에서 정화된 물이 ‘부산물’로 남는다.
플라스말리시스를 통한 수소 생성은 이산화탄소를 배출하지 않을 뿐 아니라 증류수에 더 많은 에너지를 가해 산소와 수소로 분리하는 기존의 전기분해 요법보다 50~60% 저렴하다.
그라포체 설립자 겸 이사인 옌스 한케(Jens Hanke) 박사는 “배설물에서 생성한 수소에는 엄청난 에너지 잠재력이 있다. 플라스말리시스를 사용하면 유기 잔여물로부터 막대한 양의 친환경 수소를 생산할 수 있다. 이 수소를 연료로 사용하면 이산화탄소 없는 에너지를 대량으로 얻을 수 있을 뿐 아니라 이산화탄소를 큰 폭으로 절감해 기후 보호에 중대한 기여를 할 수 있다”고 설명했다.
전 세계 농업에서는 액체 비료 등 매년 1조5000억입방미터 규모의 바이오매스가 생산된다. 이러한 바이오매스에는 고에너지 유기 잔여물이 포함돼 있으며, 그라포체는 플라스말리스 기술을 사용해 이로부터 7억2400만톤의 친환경 수소를 생산할 수 있다. 이렇게 하면 에너지 생산과 소비에서 나오는 전 세계 배출물의 18%에 해당하는 6.5기가톤의 이산화탄소를 절감할 수 있다. 현재 전망에 따르면 2050년에 인류는 매년 3억5000만톤의 수소를 소비하게 된다. 현재 80일 동안 소비하는 에너지에 해당한다. 친환경 수소 7억2400만톤이 있다면 이 날짜는 160일, 즉 거의 반년 동안 사용하기에 충분해질 것이다.
수소는 연료전지와 수소천연가스(HCNG) 차량 또는 열병합발전기의 연료로 사용된다. 한편 질소는 전 세계 여러 산업 분야에서 사용되는 중요한 공정 가스다.
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