메르의 팜
꿈의 에너지, 화이트 수소 근황 (feat 빌 게이츠, 아마존,미쓰비시)
메르
2024.10.24
2023년초에 화이트 수소에 대해 쓴적이 있습니다.
변동사항이 보여서 업데이트 해봅니다.
1. 우주에서 가장 풍부한 자원은 수소임.
2. 우주에서 관찰가능한 물질의 75%가 수소로 되어 있음.
3. 수소는 탄소를 발생시키지 않고, 1천도 이상의 열을 만들 수 있는 '친환경 연료'이기도 함.
4. 수소는 풍부하고, 친환경이지만, 공기보다 가벼운게 문제임.
5. 공기보다 가볍다보니, 대기중에 있지 못하고 날아가 버리는 것임.
6. 우주의 75%가 수소지만, 지구의 대기중에 수소의 비중이 백만분의 1에 불과한 이유임.
7. 수소는 주로 다른 원자와 결합한 화합물로 지구에 존재함.
8. 수소가 다른 원자와 결합한 화합물의 대표가 산소와 결합된 물(H2O)임.
9. 수소는 어떻게 생산이 되었는지에 따라 부생수소,개질수소,수전해수소로 나뉘어짐.
10. 부생수소는 화학이나 제철공정에서 부산물로 나오는 수소임.
11. 다른것을 만드는 과정에서 추가로 나오는 수소라, 생산단가가 낮지만 생산량 자체는 많지가 않음
12. 수소자동차가 많지 않을때는, 적은 양의 부생수소로 연료를 커버 할수 있어서, 수소연료 가격을 낮게 공급할 수 있었음.
13. 부생수소는 양이 얼마 되지않아서, 사용량이 확대되면, 본격적으로 수소만을 만드는 방법을 찾아야 함.
14. 개질수소는 석탄이나 석유, 천연가스등 화석연료로 만드는 수소임.
15. 현재 생산되고 있는 대부분의 수소가 개질수소임.
16. 현재 전세계 수소생산의 96%를 부생수소와 개질수소가 차지하고 있고, 친환경 수소가 아니라고 그레이(회색) 수소라고 부름.
17. 수전해수소는 물을 전기분해해서 생산하는 수소임.
18. 물을 전기분해 하려면, 많은 전기가 필요함.
19. 전기를 확보하는 방법에 따라서 수전해수소는 다시 여러가지 수소로 나뉘어 짐.
20. 태양광,풍력등 재생에너지를 사용해서 전기를 만들고, 이것으로 물을 수소와 산소로 전기분해 하면 그린수소라고 부름.
21. 그레이수소를 만드는 과정에서 나오는 CO2를 포집해서 저장하면, CO2 가 증가하지 않는다고 블루수소라고 부름.
22. 이외에도, 원전을 돌려서 나오는 수소를 핑크수소라고 부르는등 여러가지 종류의 수소들이 있음.
23. 지금까지 수소확보는 그린수소를 최종목표로 달려오고 있었음.
24. 사우디는 연평균 일사량이 1m²당 5,700~6,700Wh에 달하는 세계 최고 수준의 태양광 발전 조건을 가지고 있음.
25. 사우디가 1,400조를 들여서 진행하려는 네옴은 높이 500미터, 길이 170킬로의 더 라인이 핵심임.
26. 더 라인을 미러(거울) 라인이라고 부르기도 함.
27. 더 라인 양쪽 벽 전체에 거울과 같은 미러가 깔리는데, 이것은 태양광 패널임.
28. 사우디는 사막에서 나오는 태양광 에너지는 수출하고, 더 라인은 태양광과 원자력 발전, 양대축으로 운용하겠다는 계획임.
29. 사우디는 수소를 신재생에너지 전략의 핵심으로 지정함.
30. 태양광과 원전으로 더 라인을 돌리고, 남는 에너지로 바닷물을 전기분해해서 그린수소를 생산하겠다는 프로젝트를 시작한 것임.
31. 현재 천연가스로 생산하는 그레이 수소는 1톤의 수소를 생산하는데 10톤의 이산화탄소가 배출되고 있음.
32. 먹는 음식보다 똥이 10배가 더 나오는 상황임.
33. 수소자동차에 수소는 산소와 결합해서 물이 나오는 친환경이지만, 수소를 만드는데 훨씬 많은 이산화탄소가 배출되고 있는 것임.
34. 태양광,풍력등 신재생에서 생산한 전기로 물을 전기분해하는 수전해기술이 진정한 수소생태계의 조건인 것임.
35. 미러라인이 일직선으로 계획된 것도 태양광 발전의 효율을 높이려는 목적이 큼.
36. 사우디는 하루 650톤의 그린수소, 연간 120만톤의 그린암모니아를 생산해서 세계 최대 수소수출국이 되겠다는 목표임.
37. 더 라인은 유가가 높게 유지되지 못해서, 자금부족으로 진도가 안나가고 있지만, 의도는 이렇게 거창했음.
38. 아프리카에서 변수가 시작됨.
39. 1987년, 서아프리카 말리의 보우라케보우고우 마을에 큰 가뭄이 들었음.
40. 우물을 파서 물을 확보하기 위해, 108미터까지 시추공을 넣었음.
41. 잠시 쉬는 시간에 시추공을 파던 인부가 시추공 옆에서 담배를 피우기 위해 불을 켬.
42. 담뱃불을 붙이려던 인부가 시추공에서 나오는 가스에 불타 중상을 입는 일이 생기게 됨.
43. 가스폭발의 위험도 있어서, 시추공은 매립되고 우물 탐사는 다른 곳에서 진행이 됨.
44. 20년이 지난 2007년 석유회사 페트로마의 회장 알리오우 디알로가 이 소문을 듣게 됨.
45. 그는 이곳에 뭔가 있다고 생각해 주변 땅을 사들였고, 2012년에 캐나다 석유회사 채프먼페트롤리움에 조사를 의뢰함.
46. 25년간 봉인된 시추공을 열었고, 분석을 해보니 시추공에서 나오는 기체의 98%가 수소인 것이 확인됨.
47. 디알로는 상용화 가능성을 확인하기 위해, 포드엔진과 300kW급 발전기를 설치하고, 수소로 만든 전기를 마을에 공급함.
48. 디알로는 회사명을 ‘하이드로마(Hydroma)’로 바꾸고 24개의 시추공을 뚫어 780㎢ 면적에서 5개의 수소 저장공간을 발견함.
49. 저장공간은 지하 30~135m에서 시작되며, 지하 저장공간에서 500만톤의 수소를 확인한 뒤, 7년간 수소발전을 계속함.
50. 하이드로마는 2018년 국제수소에너지저널에 지하에서 나오는 수소를 활용한 7년간의 수소발전 데이터를 발표함.
51. 하이드로마의 발표는 이슈가 되지 않았음.
52. 매장량 자체가 많지 않았고, 해당지역의 땅속 환경이 특이해서 수소가 남아 있었다는 정도로 평가되고 잊혀져 갔었음.
53. 2023년 5월, 프랑스 북동부 로렌 지역에서 수소가 다시 발견됨.
54. 토양내 메탄가스를 조사하기 위해 석탄층을 시추공으로 파내려 갔는데, 1,250미터 지하에서 순도 20%의 수소가 발견된 것임.
55. 지하로 파내려 가면 갈수록 순도가 계속 높아져서, 3천미터를 파면 90% 순도의 수소가 나올것으로 보고있음.
56. 로렌 지역에 4,600만톤의 수소가 매장되어 있는 것으로 추정되고, 최대 1억5천만톤까지 확대될수 있다는 발표가 나오게 됨.
57. 이때부터, 꿈의 수소라는 화이트수소가 현실화 되는게 아닌가 하는 관심이 쏟아지고 기사들이 나오기 시작함.
58. 떡밥은 2023년에 커졌지만, 2018년 수소에너지 저널에 하이드로마 발표가 있은 뒤 조용하게 투자를 시작하는 사람이 있었음.
59. 빌 게이츠임.
60. 빌게이츠의 Breakthrough Energy가 미국 수소탐사업체 콜로마에 9,100만달러를 투자해서 수소 탐사를 시작한 것임.
61. 세계의 땅속 상황에 대해 최고존엄은 미국 지질조사국(USGS)임.
62. 미국 지질조사국은 2022년 10월, 미국 지질학회 연례회의에서, 지구 지각에 수백억톤의 수소가 있다는 모델링 결과를 발표함.
63. 현재도 천연수소 수억톤이 매년 생성되고 있다는 발언도 하게 됨.
64. 기름이나 천연가스 같이 한번 파내면 끝이 아니라, 수소가 계속 새로 생성되고 있는 중이라는 발표를 한 것임.
65. 미국 지질조사국은 정유회사들의 탐사기록을 재검토 해서 모델링을 함.
66. 기름이나 천연가스가 나오는 지형에서는 수소가 잘 나오지 않음.
67. 유기물이 퇴적된 후, 수소가 탄소와 결합되어 기름이나 천연가스가 되버리니, 유전에서는 수소가 남아있지 않았던 것임.
68. 지질조사국은 석유가 나오지 않아 실패한 시추공들의 데이터를 재확인한 것임.
69. 재확인결과, 시추공에서 수소가 생각보다 자주 발견되고 있었던 것을 확인하게 됨.
70. 자연수소는 화산폭발때 존재감을 드러내는 맨틀에서 주로 만들어짐.
71. 맨틀에 분포하는 광물중 철분이 풍부한 광물이 물과 고온/고압으로 반응하면 산소가 철에 붙어서 산화되고 수소가 나옴.
72. 수소는 공기보다 가볍기때문에 수소가 만들어져도 날아가버리는게 보통임.
73. 수소가 위로 날아가는 것을 막아주는 덮개암이 있는 지형에서 수소가 남아있을 가능성이 높은 것임.
74. 유기물이 땅에 퇴적되어 석유나 천연가스로 변하는데 최소 수백만년이 걸림.
75. 석유나 천연가스는 한번 쓰고나면, 수백만년이 있어야 다시 생긴다는 말임.
76. 수소는 다름.
77. 수소는 지하수가 높은 온도와 압력에서 맨틀에 녹아있는 철 광물과 반응하면서 지금도 만들어지고 있음.
78. 아프리카 말리에서 2011년부터 30개의 시추공이 수소를 생산하기 시작함.
79. 13년이 지난 현재까지도 시추공 1개당 연간 5톤, 30KW의 전기를 생산할 수 있는 수소가 계속 나오고 있는 이유임.
80. 미국 지질조사국은 매년 5억톤의 수소는 안정적으로 개발이 가능하다고 함.
81. 매년 5억톤이면, 2022년기준 전세계 수소 사용량 9천4백만톤의 5배가 넘는 규모임.
82. 국제에너지기구(IEA)는 2050년까지 전세계 수소사용량이 6억1천만톤정도로 늘어날 것으로 보고 있음.
83. 매년 5억톤의 수소는 앞으로 상당기간 전세계 수소 사용량을 충족할 수 있는 분량인 것임.
84. 2022년 10월에 발표한 미국 지질조사국의 모델링 결과가 프랑스에서 실제로 확인이 됨.
85. 수소는 호주에서도 500미터 깊이에서 순도 80%가 발견되는등 속속 매장지가 발견되고 있음.
86. 미국은 이미 수소를 찾기위한 시추를 진행하고 있고, 그 회사가 빌 게이츠가 투자한 콜로마임.
87. 빌게이츠가 9천1백만달러를 투자한 콜로마에는 투자자들이 추가로 붙기 시작함.
88. 아마존 창업자인 제프 베조스가 투자자로 합류했고, 유나이티드 항공등이 3억5000만달러를 투자하고 있음.
89. 2024년 10월에도 일본의 미쓰비시가 추가자금 조달에 참여를 하면서, 투자규모는 계속 커지고 있음.
90. 일본 종합상사들은 "라면에서 로봇까지" 세상의 모든 돈되는 영역에 발을 담그는 것으로 알려지고 있음.
91. 하지만, 각자 특기분야가 있음.
92. 수소쪽에 진심인 곳은 미쓰비시 상사임.
[출처=Nikkei Asia]
93. 미쓰비시 상사는 2030년까지 수소,암모니아등 에너지 전환 관련사업에 2조엔 규모의 투자계획을 발표함.
94. 2023년 4월에 차세대에너지TF를 신설하고, 각 영업그룹이 추진하던 차세대 에너지 관련사업을 CEO직속으로 일원화함.
95. 2024년 4월에는 천연가스그룹을 차세대에너지TF에 통합시켜 지구환경에너지그룹을 신설하며 역량을 집중하고 있음.
[출처=mitsubishi corp]
96. 미국 에너지부(DOE)는 2030년까지 수소가격을 Kg당 1달러까지 낮추는 것을 목표로 하고 있음.
97. 태양광이나 풍력발전으로 얻는 그린수소는 kg당 6달러를 한계로 보고있어서, kg당 1달러까지 낮추기는 힘든 상황임.
98. 화이트수소는 생산비용이 kg당 1달러가 가능하다는 분석이 나오고 있음.
99. 시작단계이지만, 화이트수소로 혹시나 하는 자금들이 몰리는 이유임.
100. 한국 석유공사도 2022년부터 화이트 수소 연구와 탐사를 시작하고 있음.
101. 2023년에는 전국 200여곳에서 천연수소 탐사를 했고, 2024년에는 대상지역을 6곳으로 좁혀서 정밀 탐사를 하고 있다고 함.
102. 동해안 석유탐사에서 석유나 천연가스가 아니라 수소가 발견되는것도 괜찮아 보이는 상황임.
한줄 코멘트. SMR등 새로운 에너지원에 대해서는 모니터링을 계속 해둘 필요가 있음. 대부분은 실패로 끝이 나지만, 한두개가 터지면서 세상을 바꿀수 있기때문임. 화이트수소는 존재자체는 확인이 된 상황임. 정말 경제성있게 채굴이 가능한지 지켜보는 상황임.