최근 발표된 탄소중립 시나리오에서 '무탄소 신전원'이 등장하면서 이를 위한 연료인 암모니아에 대한 관심이 많다. 일반적으로 자극적인 냄새를 가진 독성물질로 알려진 암모니아가 2050년 전력 생산의 13.2~21.4%를 차지할 연료로 크게 부각되자 생소함과 함께 실현 가능성에 대한 의문도 많기에 그 필요성과 전망을 짚어본다.
암모니아(NH3)는 3개의 수소와 1개의 질소 원자로 이루어져 수소의 비율이 높아 수소의 대체물질로 쓰인다. 그러나 상압에서 수소(-253도)보다 훨씬 높은 온도인 -33도에서 액화된다. 상온에서는 8기압에서 액화돼 수소에 비해 액화가 쉽다. 또한 밀도가 훨씬 커서 부피당 수소 함량이 액화 수소보다 2배가량 많다. 따라서 액화에 따른 장점은 암모니아 생산에 필요한 에너지 소모를 상쇄하고도 남기 때문에 장거리 수송과 저장 측면에서 경제성이 높다.
발전용 연료로 필요한 대량의 암모니아는 중동, 호주 등 해외의 천연가스나 석유, 석탄으로부터 합성되며, 이 과정에서 발생한 이산화탄소는 분리해 땅속에 저장된다. 재생에너지 전력의 경우도 수전해를 통한 암모니아 생산에 활용이 가능하다. 이렇게 생산된 액화 암모니아는 선박을 통해 국내로 들어와 석탄과 천연가스를 대체하는 발전용 연료로 사용된다. 또 추출 과정을 통해 수소로도 전환될 수 있다.
● 의견 수소의 대량 운송 문제점을 해결하기 위해 천연가스.석유.석탄등 에서 암모니아를 추출.합성하여 액체로 변형 후 운반 운송 그리고 연소하여 열 에너지로 사용하거나 수소를 추출하여 사용한다는 것 입니다. 천연가스->암모니아->수소로 합성 추출과정에서 손실되는 에너지는 얼마나 될런지...
중국정부도 수소의 운송에 대한 문제 해결을 위해 메탄올로 생산 하는 방법을 연구 중입니다.
암모니아에서 수소를 생산하겠다는 발상도 황당한 억지다. 자연 상태에는 대량의 암모니아가 존재하지 않는다. 우리가 활용할 수 있는 암모니아는 대부분 20세기 초 독일의 프리츠 하버가 개발한 질소고정법으로 합성한 것이다--화학교수 이덕환의 과학세상, "그린수소에 대한 환상", 마지막 문장에서