[뉴욕타임즈] 석탄을 더 깨끗하게 만들기 위해 암모니아를 사용하려는 일본

뉴욕타임즈 기사를 번역기로 번역한 포스팅입니다.
원문 기사는 아래의 링크를 확인하세요.
https://www.nytimes.com/2023/07/22/world/asia/japan-coal-renewable-energy-ammonia.html

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• 작성자 : Motoko Rich and Hikari Hida
• 작성일 : Sat, 22 Jul 2023 09:01:35 +0000

 

세계 선진국들은 앞으로 7년 동안 석탄을 단계적으로 폐기하기로 약속했습니다. 하지만 석탄이 지구에 덜 피해를 줄 수 있다고 주장하는 일본은 아닙니다. 일본 중부의 작은 도시인 헤키난에 있는 국내 최대 석탄 화력 발전소보다 더 분명한 곳은 없습니다. 헤키난은 축구장 40개 크기의 부지에 40만 톤의 제트 블랙 더미가 흩어져 있습니다. 내년 봄부터 이 부지를 소유하고 있는 제라사는 보일러에 석탄을 넣어 연소 시 이산화탄소를 배출하지 않는 암모니아를 혼합할 수 있다는 것을 증명하고 싶어 합니다. 이 새로운 기술의 사용은 석탄을 사용하는 더 깨끗한 방법을 찾는 것이 더 나은지 아니면 재생 가능한 에너지를 위해 가능한 한 빨리 폐기하는 것이 더 나은지에 대한 논쟁을 불러일으키고 있습니다.

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이 회사는 암모니아 방법이 지구 온난화에 맞서 싸우는 과정에서 위험한 배출량을 줄일 수 있다고 말합니다. 일본 정부가 처음에 구상하고 상당한 보조금을 지원하는 노력으로, 이 회사는 "청정 석탄"으로 마케팅되는 공정에 암모니아를 사용할 계획을 세우고 있는 여러 전력 회사 중 하나입니다

제라의 헤키난 사이트의 총지배인 타니가와 카츠야는 암모니아를 사용하면 회사들이 "완전히 새로운 공장을 짓는 것보다 우리가 가지고 있는 공장을 사용할 수 있다"고 말했습니다. 일본은 전력 공급의 거의 3분의 1을 세계에서 가장 더러운 에너지원 중 하나인 석탄에서 끌어옵니다. 하지만 비평가들은 암모니아의 사용이 화석 연료에 대한 일본의 의존도를 증가시킬 뿐이며 암모니아가 생산되면서 탄소 배출량을 증가시킬 수 있다고 말합니다. 암모니아를 태우는 것은 또한 질소 산화물을 생산할 수 있는데, 이것은 인간에게 독성이 있고 관리되어야 할 또 다른 배출물입니다. "우리는 지금 석탄 발전소의 배출량을 줄일 필요가 있습니다. 실현 가능성이 있거나 불가능할 수 있는 기술을 탐구할 필요가 없습니다."라고 싱크탱크인 E3G의 수석 정책 고문인 Katrine Petersen이 말했습니다. 2011년 후쿠시마 다이치 원자력 발전소에서 지진과 쓰나미가 삼중 용융을 촉발한 이후 에너지에 대한 일본의 불안감은 기하급수적으로 증가했습니다. 재난 직후, 일본은 모든 원자력 발전소를 폐쇄했고, 밤새 일본 전력 공급의 30%를 껐습니다. 보상하기 위해, 그 나라의 전력 회사들은 세계가 화석 연료로부터 멀어지고 있는 동안에도 새로운 석탄 발전소를 짓기 위해 서둘렀습니다.

일본의 기시다 후미오 총리는 최근 원자력 발전망을 재가동하기 위한 노력을 강화했지만, 원자력 발전소를 주최하는 지역사회는 저항해 왔습니다. 세계에서 세 번째로 큰 경제국인 일본은 천연 자원이 거의 없고 연료 수입 없이 에너지 수요의 11%만을 생산할 수 있는데, 이는 세계에서 가장 부유한 국가 중 하나입니다. 올 봄 삿포로에서 열린 주요 7개국(G7) 환경장관 회의에서 일본은 2030년까지 석탄 사용량을 제로로 낮추겠다는 약속을 거부한 유일한 국가였습니다. 정부와 국가의 전력 산업은 일본의 지리적 고립, 산악 지형, 심해 및 연간 태풍 시즌을 포함하여 재생 에너지 자원을 신속하게 건설하는 데 많은 장애물을 지적합니다.

시진핑 국가주석이 최근 탄소배출량을 줄이는 데 있어 자국의 "시기와 강도"를 따르겠다고 말한 중국과 함께, 일본 관리들은 자국의 일정과 방법도 가지고 있다고 말합니다. "우리는 같은 산에 올라가 같은 정상에 오르고 싶습니다," 라고 무역부의 에너지 전략 사무소장인 Atsushi Kodaka가 말했습니다. "하지만 우리의 등반 경로가 다른 모든 사람들과 같을 필요는 없습니다."

전력 산업은 또한 최근 새로운 발전소를 건설하는 데 너무 많은 돈을 썼기 때문에 석탄을 버리는 것을 꺼립니다. 2011년부터 일본 전력 회사들은 40개의 석탄 발전소를 건설했는데, 이는 일본 전체 석탄 화력 네트워크의 거의 4분의 1에 해당합니다. 지난 달 새로운 제라 발전소가 가동을 시작했습니다. 산업과 함께, 일본 정부는 순 탄소 배출 제로를 달성하는 것을 돕기 위해 10년 동안 약 152조 엔 (약 1조 1천억 달러)을 약속했습니다. 통상교섭본부는 2030년까지 석탄을 이용한 발전량을 전력 공급의 19%로 줄이고 암모니아 기술은 약 1%를 차지할 것이며 증가할 가능성이 높다고 밝혔습니다.

제라는 잠재적으로 회의적인 대중들을 설득해야 한다는 것을 알고 있기 때문에 영화관에 광고를 내고 "무배출 화력 발전"을 개발하려는 노력을 홍보하는 할인 쿠폰을 배포하고 있습니다 일본은 또한 궁극적으로 아시아의 이웃 국가들에게 이 기술을 수출하기를 희망하고 있는데, 아시아에서는 최근 몇 년간 새로운 석탄 발전소를 건설하는 것을 도왔습니다.

"우리는 그러한 나라들에서 석탄 의존도를 줄이기 위해 노력하고 있습니다," 라고 통상부의 천연자원 및 에너지 기획자인 마사시 와타나베가 말했습니다. "암모니아 공동 해고가 하나의 해결책이 될 수 있습니다." 헤키난에서 용접공들은 최근에 널찍한 제라 공장에서 700톤 저장 탱크의 꼭대기를 확보했습니다. 여러 개의 커다란 주황색 파이프가 땅 위에 흩어져 있고 암모니아를 공장의 보일러로 운반할 파이프라인에 장착되기를 기다리고 있습니다.

최근의 실험 동안, 그 회사는 섭씨 1,500도, 화씨 2,700도 이상으로 가열된 보일러에서 암모니아와 주먹만한 크기의 석탄 덩어리의 혼합물을 섞었습니다. 다음 목표를 달성하는 것은 더 큰 도전이 될 것입니다. 3월까지, 그 회사는 20 퍼센트의 암모니아로 구성된 혼합물을 시험하기 시작하기를 원하며, 그렇게 하는 세계 최초가 되기를 원합니다.

기술이 효과가 있다고 해도 암모니아의 안정적이고, 저렴하고, 깨끗한 공급을 확보하는 것은 비료를 생산하는 데 필요한 화합물의 세계 공급에 상당한 부담을 줄 수 있습니다. 정부 자체의 녹색 성장 전략은 만약 일본의 모든 석탄 화력 발전소가 20%의 암모니아를 사용한다면, "그들은 연간 약 2천만 톤의 암모니아가 필요할 것"이라는 것을 인정합니다. 이것은 현재 세계 시장에서 거래되는 암모니아의 전체 양과 맞먹는 양입니다.

정부가 자금을 지원하고 독립적인 연구 그룹인 지구 환경 전략 연구소의 기후 및 에너지 연구원인 Hajime Takizawa는 암모니아 계획을 실행하는 것을 "거의" 불가능하게 만들었다고 말했습니다. 하지만 정부는 일단 이 기술이 효과가 있다는 것을 증명하면 공급업체들이 수요를 충족시킬 것이라고 말합니다. 하지만 암모니아를 생산하는 것 자체는 전기를 필요로 하는데, 현재의 방법으로는 일반적으로 석탄이나 천연 가스와 같은 화석 연료에서 생산됩니다. 한 가지 일반적인 과정에서, 물은 수소 원자가 분리되어 질소와 결합될 수 있도록 섭씨 2,000도, 화씨 3,632도까지 매우 높은 온도로 가열됩니다. (암모니아의 화학 공식은 고등학교 과학 교과서에서 확인하세요!) 그 물을 가열하는 것은 많은 전력을 필요로 하며, 처음에 일본으로 흘러갈 암모니아 공급은 소위 회색 또는 갈색 전기를 사용하여 만들어질 것입니다. 따라서 발전소에서 암모니아를 태우면 한 장소에서 탄소 배출량이 감소하는 반면, 암모니아를 만들면 다른 장소에서 더 많은 탄소 배출량이 발생할 수 있습니다. 결과적으로, 암모니아 방법은 "아주 작은 완화 잠재력"을 가지고 있습니다," 라고 기후 운동 단체인 350.org 의 일본 팀의 리더인 마사요시 이요다가 말했습니다.

공급업체들은 결국 재생에너지를 이용해 암모니아를 만들거나 생산 과정에서 배출된 탄소를 포획해 땅에 묻을 것이라고 밝혔습니다. 분석가들은 이러한 방법의 비용을 고려할 때 암모니아와 석탄을 혼합하는 것이 풍력과 같은 재생 에너지를 직접 사용하는 것보다 더 비쌀 것이라고 말합니다. 궁극적으로, 비평가들은 일본이 새로운 재생 에너지 공급자들로부터 확고한 산업 이익을 보호하기 위해 암모니아 기술을 우선시하고 있다고 말합니다. "그들은 이러한 변화에서 자신들이 패배자라는 것을 완전히 알고 있습니다," 라고 연구 및 옹호 단체인 Climate Integration의 설립자인 Kimiko Hirata가 말했습니다. "그래서 그들은 현상유지와 기득권을 가능한 한 오래 보호하는 데 정말로 큰 역할을 합니다."