포르쉐는 환경 친화적인 방식으로 대기에서 이산화탄소(CO2)를 대량 추출하는 ‘직접 공기 포집’을 기후 변화 대응책이자 대량 생산을 위한 신기술로 전망하고 있다. 포르쉐는 폭스바겐 그룹 이노베이션, e퓨얼 기업 HIF 글로벌, MAN 에너지 솔루션과 함께 칠레의 e퓨얼 파일럿 플랜트에 DAC 시설을 통합하는 방안을 검토 중이다. 이 시설은 하루 오니 파일럿 플랜트에서 e퓨얼 생산에 필요한 CO2를 공기로부터 추출하는데 사용된다. 포르쉐 전략에 부합하는 DAC 기술과 해당 시설의 자세한 작동 방식은 뮌헨 트레이드 페어 센터에서 열리는 IAA모빌리티 2023에서 소개된다.

포르쉐가 기후 변화 대응과 양산 시리즈의 효과적인 생산 공정을 위해 대기에서 이산화탄소를 추출하는 ‘직접 공기 포집’ 개발을 추진한다고 밝혔다.

포르쉐AG R&D 이사회 멤버 마이클 슈타이너는 “지구 온난화를 늦추기 위해서는 대기 중 이산화탄소를 제거하고 배출량을 줄이는 것이 필수적이다. 이와 동시에 포르쉐의 많은 생산 공정에서 필요한 주 원료가 바로 이산화탄소”라며, “위 두 조건을 충족하는 DAC 기술을 차량 생산에 적용할 예정이며, 폭스바겐 그룹 이노베이션의 숙련된 팀과 e퓨얼 파트너 HIF 글로벌, 그리고 MAN 에너지 솔루션과 함께 칠레의 e퓨얼 플랜트에 DAC 파일럿 시설 통합을 검토 중”이라고 전했다.

또한 그는, “DAC는 다양한 제품 생산에 필요한 탄소 분자를 지속 가능한 방식으로 추출할 수 있기 때문에 미래를 위한 실현 가능하면서도 현실적인 기술”이라고 강조했다.

포르쉐 AG 조달 부문 이사회 멤버 바바라 프랑켈은 “DAC는 기후 위기 대응과 에너지 추출을 위한 중요한 미래 기술”이라고 말했다. 그는 또한, “순수 이산화탄소는 산업 공정에 사용하거나 땅에 영구적으로 저장 가능하며, e퓨얼 생산에도 사용할 수 있다”며, “e퓨얼은 앞으로 수십 년 간 전 세계 도로 위에 존재할 내연기관 차량에 사용되어 e-모빌리티를 보완할 수 있는 유용한 수단이 될 것”이라고 강조했다.

DAC 기술의 가장 큰 장점은 재생 에너지를 활용해 어디서든 이산화탄소를 추출할 수 있다는 것이다. 기술의 확장도 가능하다. 하루 오니 e퓨얼 파일럿 플랜트의 필터 시스템을 위한 전기는 재생 에너지인 풍력 에너지로 생성하며, 필요한 열은 e퓨얼 공장의 수소 생성 공정으로 공급한다.

포르쉐는 폭스바겐 그룹 이노베이션, HIF 글로벌 그리고 MAN 에너지 솔루션과 합작한다. 폭스바겐 그룹 이노베이션 디렉터 니콜라이 아디는 “지난 2019년, 폭스바겐 그룹은 대기 중 이산화탄소 추출을 미래 과제로 인식하고 리서치 및 산업 분야 파트너들과 해당 개념에 적합한 기술과 경제적 타당성을 광범위하게 연구해왔다”며, “이를 통해 DAC 기술의 확장 가능성과 상업적 경쟁력을 확인했다”고 전했다. 그는 이어, “포르쉐는 다른 파트너들과 함께 프로토타입 플랜트를 건설해 이 개념을 테스트할 예정이며, 칠레에서 이 같은 미래 지향적인 프로젝트를 실현할 수 있기를 기대한다”고 덧붙였다.

HIF 글로벌 회장 겸 CEO 세자르 노튼은 “지속가능성을 위해 수동적 대응보다는 적극적인 해결책을 모색하고 있으며, 탄소 중립적인 e퓨얼이 운송 부문의 탄소 배출 저감을 위한 실질적인 해결책이 될 수 있다는 것을 입증했다”고 말했다. 그는 또한 “포르쉐와 함께 효율성과 경제성을 갖춘 DAC 기술을 더욱 선도해 나갈 수 있는 기회가 될 것”이라고 전했다.

대기 중 CO2 추출을 위해, 주변 공기는 먼저 큰 입자 형태로 정제되고 조약돌과 같은 필터 소재를 통과한다. 추출된 CO2는 나중에 원료로 사용하기 위해 고도로 정화된 형태로 수집되며 잠재적인 부산물인 물은 배출된다.

대기에서 추출된 이산화탄소는 순환 경제의 일환으로 다양한 방식으로 활용된다. 비화석 기반 플라스틱 제조 원료로 사용 가능해, 이산화탄소를 장기간 저장할 수 있다. e퓨얼로 알려진 완전 합성 연료를 생산하는 데도 사용할 수 있다. 포르쉐와 HIF 글로벌은 칠레 푼타 아레나스에 위치한 하루 오니 e퓨얼 플랜트에서 DAC 기술을 통해 추출된 이산화탄소의 효율적인 사용성을 연구하고 있다.

하루 오니 플랜트에서는 CO2와 수소가 결합해 합성 메탄올을 생성하고 이를 e 퓨얼로 전환한다. 현재까지 하루 오니에서는 바이오제닉 자원을 사용해왔으며, 탄소 포집 및 활용 (CCU) 대안으로 탄소 포집 및 저장 (CCS) 방식을 활용해 CO2는 대기로부터 영구적으로 제거되어 장기간 저장할 수 있다.

지난 2022년 12월, 포르쉐가 투자한 HIF 글로벌은 칠레 푼타 아레나스에 위치한 하루 오니 파일럿 플랜트에서 합성 연료 생산을 시작했다. 재생 에너지, 재생 가능한 CO2와 물에서 추출한 수소로 만들어진 합성 연료는 내연기관 차량의 탄소 중립을 실현한다.

포르쉐는 파일럿 단계에서 연간 약 13만 리터의 e퓨얼 생산을 계획 중이며, 포르쉐 모빌 1 슈퍼컵, 포르쉐 익스피리언스 센터 등 ‘라이트하우스 프로젝트’를 통해 연료를 처음 사용한다. 이후 칠레의 파일럿 플랜트 인근에 e퓨얼 생산 규모를 확대할 대형 플랜트 건설을 계획하고 있다.

칠레 남부는 e퓨얼 생산을 위한 이상적인 기후 조건을 제공한다. 1년 중 약 270일 동안 강한 바람이 불어 풍력 터빈을 최대 용량으로 작동할 수 있다. 또한, 마젤란 해협 인근에 위치한 푼타 아레나스에서는 합성 e퓨얼을 전 세계로 운송할 수 있으며 기존 인프라를 사용한 유통도 가능하다.

이 합성 연료는 전동화를 합리적으로 보완한다. 포르쉐는 이미 e퓨얼의 개발과 생산에 1억 달러 이상을 투자했다. 2022년 4월, 칠레, 미국, 호주에서 e퓨얼 플랜트를 계획, 건설 및 운영하는 HIF 글로벌 LLC에 7,500만 달러를 투자한 바 있다.

이상진 daedusj@autodiary.kr