CCUS기술, CCUS - CCUS(CO2 회수·이용·저장) 기술에 관한 조사결과(2022년)/야노경제연구소

 CCUS(CO2 회수·이용·저장) 기술에 관한 조사결과(2022년)

【자료체재】

자료명：「2022년판 CCUS(CO2 회수·이용·저장) 기술의 동향 & 장래 전망」

발간일：2022년 2월 28일

체  재：A4판 134페이지

【조사요강】

1. 조사기간：2021년 12월~2022년 2월

2. 조사대상：CCUS기술의 연구개발 및 기술을 제공하는 사업자(엔지니어링 메이커, 기계 메이커, 발전 사업자 등), 지자체, 펀드 등

3. 조사방법：당사 전문연구원이 직접 면담(온라인 포함) 및 문헌조사 병용

＜CCUS＞

CCUS(회수·유효 이용·저장=Carbon dioxide Capture, Utilization and Storage) 기술은 화력발전소와 공장 등에서 배기가스에 포함되는 CO2를 분리·회수하고 자원으로 작물 생산과 화학 제품의 제조에 유효 이용, 또는 지하의 안정된 지층 속에 저장하는 기술이다.

＜시장에 포함되는 상품·서비스＞

CO2의 분리·회수기술, CO2의 유효 이용 기술, CO2의 저장기술

◆2020년대 실용화를 목표로 기술개발과 실증사업이 진행되는 CCUS

~일본 2030년도 CCUS기술에 의한 CO2 회수량을 300만t-CO2/년으로 예측~

일본 CCUS기술에 의한 CO2 회수량의 추이 예측

 

야노경제연구소 조사

주1. 2021년도는 전망치, 2025년도·2030년도·2040년도·2050년도는 예측치

주2. 실증사업과 실용화 프로젝트의 동향 등으로 일본 CCUS기술에 의한 CO2 회수량을 추계했다.

1. 시장 개황

지구온난화 방지를 위해 체결된 파리협정은 2016년에 발효되며, 공업화 이전과 비교해 세계 평균기온 상승을 2℃ 미만, 가능하면 1.5℃ 미만으로 억제하는 것을 목표로 하고 있다. 일본에서도 2050년 탄소중립선언으로 CO2로 대표되는 온실가스 배출량 절감을 위한 움직임이 가속되고 있다.

한편으로는 재생가능에너지에 대한 급격한 전환은 에너지의 안정적 공급이란 관점에서 어려워, 당분간은 조정 전원으로서 가동이 예상되는 화력발전소의 CO2 배출량 절감이 과제이다. 뿐만 아니라 제철소와 시멘트 공장, 쓰레기 소각시설 등 CO2의 배출량이 많은 산업분야에서도 같은 과제를 안고 있다. 이러한 과제의 대책으로서 기술개발 및 실증사업이 진행되는 것이 CCUS(회수·유효 이용·저장=Carbon dioxide Capture, Utilization and Storage) 기술이다.

CCUS기술의 핵심이 되는 CO2 분리·회수기술의 수요 방법으로는 화학흡수법과 물리흡수법, 막분리법 등을 들 수 있으며 일본국내에서 2020년도에 CCUS 기술에 의한 회수한 CO2의 양을 45만t-CO2/년으로 추계했다. CO2를 분리·회수하기 위한 에너지 절약 및 저비용 기술의 확립이 필요하며, 각 일본기업이 2020년대의 실용화를 목표로 실증사업을 추진 중이다.

또 분리·회수한 CO2는 지중 저장 및 자원으로서의 활용하는 것 등이 검토되고 있다. 예를 들면 CO2 저장은 일본에서도 여러 실증사업이 실시되고 있다. 또 CO2 유효 이용 기술에 대해서는 폴리카보네이트 등 화학품 합성으로 원료 활용하는 등 일부에서 이미 상용화되고 있다.

2. 주목 토픽

DAC 등 네거티브 에미션 기술 동향

탄소중립의 실현을 위해 대기 중에 배출·축적된 CO2를 제거하는 DAC(Direct Air Capture)와 같은 네거티브 에미션 기술의 연구개발이 실시되고 있다.

대기 중 CO2 농도는 400ppm 정도로, 석탄 등 연소 후 배기가스 중의 CO2 농도와 비교하면 2~3자릿수 낮으며, 대기 중 CO2 분리회수에 드는 비용은 매우 고가격인 것으로 알려져 있다.

때문에 DAC를 실용화하기 위해서는 더욱 고성능 CO2 분리재료의 개발과 함께 대량의 공기를 효율적으로 흡수·탈착 가능한 프로세스의 구축이 필요하다. 부재개발의 움직임으로서, 예를 들면 고체 흡수재료는 실내 등 폐쇄공간뿐만 아니라 대기 중에 있는 저농도 CO2의 분리회수에 대한 적용도 검토되고 있다.

3. 장래 전망

일본국내에서는 2020년대에 CCUS 기술의 실증사업과 기술개발이 진행되면서 서서히 실용화 프로젝트가 많아질 전망이다. CCUS 기술에 의한 일본 CO2 회수량은 2021년도 50만t-CO2/년에서 2030년도에는 300만t-CO2/년, 2050년도에는 3,850만t-CO2/년까지 확대될 것으로 예측한다.

세계에서 CCS(회수·저장=Carbon dioxide Capture and Storage) 프로젝트를 선도하는 미국 등과 비교하면 일본은 육지 저장의 잠재력이 낮아 CO2를 저장하는 경우는 대부분이 해역인 것으로 생각된다. 때문에 일본 국내에서 CCUS 기술을 보급하기 위해서는 회수한 CO2의 사용처로 탄소 재활용기술의 발전이 필수다. 일본에서 CCUS 기술이 본격적으로 발전하는 것은 일부 탄소 재활용기술의 보급이 시작하는 2030년도 이후가 될 것으로 추측한다.

향후, 탄소 재활용기술에 대해서는 경제산업성에 의한 "탄소 재활용기술 로드맵"의 과정을 달성하기 위해 저비용화·기술확립이 촉진될 전망이다.

☞해당자료 목차보기