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글로벌 철강동향

Vale, Biochar 이용 펠렛 제조 검증 실험 성공...탄소배출량 10% 저감

2022-02-21

Vale는 철광석 펠렛 제조 공정시 열원으로 사용되는 무연탄을 Biochar로 대체하는 실조업 Test를  실시하였다고 발표(12.2.)   

  - Biochar는 바이오매스(Biomass)와 숯(Charcoal)의 합성어로서, 바이오매스를 고온에서 열분해(pyrolysis)시켜 생산하는 탄화물로, 시간이 흐르면 부패되면서 CO₂를 생성하는 일반적인 바이오매스들과는 달리 오랜 시간이 지나도 부패가 일어나지 않아 CO₂를 만들지 않음

    • Biochar는 부패시 탄소를 배출했을 바이오매스들을 탄소가 배출되지 않는 탄화물로 변화시킨다는 점에서, 미국 등 주요국들을 중심으로 잠재력이 높은 탄소 격리 기술로 주목받고 있으며, 토질개선 효과가 뛰어난 것으로 알려져 있음

    • 이에 더해, Biochar 생산 과정에서 인화성이 있는 기체와 액체가 발생하는데, 이를 포집하여 열원(熱源)으로 사용하거나, Biochar 자체를 석탄 대용품으로도 활용할 수 있음  

  * 그림. Biochar 예시(左)와 생산 공정 개요(右)
    


  - 검증 실험은 고체 화석 연료를 열원으로 사용하는 공정에 고체 화석 연료와 Biochar를 3:1 비율로 혼합해 투입하는 것으로, Vale는 구체적으로 어떤 공정에서 Biochar 혼합물을 사용하였는지에 대해서는 공개하지 않았으나 소성 과정에 사용한 것으로 보임 

 Vale는 검증 실험을 통해 57,000톤의 펠렛을 생산하였으며, Biochar를 혼합함으로써 펠렛 제조 공정에서 배출된 CO₂의 양을 기존 대비 10% 가량 저감하는 성과를 달성했다고 설명  

  - Vale는 브라질 미나스제라이스(Minas Gerais)에 위치한 Biochar 회사가 생산하고 있는 식물성 Biochar*를 사용하였으며, 검증 실험을 통해 Biochar 혼합물의 탄소배출량 저감 기여도와 산업 규모에서의 적용 가능성이 증명되었다고 설명

  * Vale는 구체적인 업체명을 공개하지는 않았으나, 해당 업체가 생산하는 Biochar는 제철 공정에 적합한 프리미엄 제품이며 이와 관련된 인증을 취득하였다고 언급

  - 향후, Vale는 '22년에는 Biochar 비율을 50%까지 높인 혼합물을 펠릿 제조 공정에 투입하는 검증 실험을 진행할 계획*이라고 밝힘. 이번 검증 실험이 진행된 상 루이스 소재 펠렛 공장과 더불어 미나스제라이스 소재 펠렛 공장에서도 검증 실험을 실시할 방침      
 
  * 포스코 리우데자네이루 사무소 조사 결과, Vale는 보도자료보다 일정을 앞당겨 12월 3주차에 50% 혼합물 검증 실험을 진행하고 '22년에는 미분탄을 Biochar로 완전히 대체하는 실험을 추진할 방침

○ Vale는 SCOPE 1·2단계와 3단계에서의 탄소배출량 저감을 적극적으로 추진하고 있으며, 이를 위해 중국 보무강철과도 Biochar 이용 방안을 논의하는 등 적극적인 행보를 전개중 

  - Vale는 자사의 SCOPE 1·2단계*에서의 탄소배출량 중 절반 이상이 펠렛 제조 공정 및 야금 공정에서 배출되고 있기 때문에, '30년까지 SCOPE 1·2단계 탄소배출량 33% 저감을 목표로 해당 공정들을 탈탄소화하기 위해 신재생에너지 등을 적극 도입하고 있음

    * SCOPE 1단계는 제품 생산 시 배출되는 직접적인 CO₂ 배출량을, SCOPE 2 단계는 제품. 
      생산 시 사용하는 에너지에서 배출되는 간접적인 CO₂ 배출량을 의미   

  - 이에 더해, 제품 사용 단계에서의 탄소배출량을 모두 포함하는 SCOPE 3 단계에서의 탄소배출량 저감을 위해 그린 브리켓(green briquette)을 출시하거나 원통형 돛을 장착한 철광석 운반용 벌크선을 도입하는 등의 다양한 노력을 전개하고 있음

  * 그림. Vale의 SCOPE 1·2단계 배출량 개요(左)와 탄소 중립 로드맵 개요(右)
    


  - 이번 검증 실험은, 미분광 등을 유효하게 활용할 수 있지만 소성 공정 등이 필요해 탄소가 많이 배출되는 펠렛 제조 공정의 CO₂ 배출량을 저감하기 위한 노력의 일환임. Vale는 올 11월 중국 보무그룹과 Biochar를 고로에 적용하는 기술을 연구하는 방안을 함께 연구할 것이라고 발표하는 등 앞으로 Biochar 활용 기술 개발을 지속적으로 추진할 것으로 보임   

  * 참고. 고로의 연·원료 구성(출처: 포스코 뉴스룸)