염소알칼리 기업들이 여전히 염소와 알칼리 제품만 신경 쓴다면, 그건 이미 구식입니다

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현재 국내의 많은 염소알칼리 기업들은 염소와 알칼리 제품에만 집중하고 있어, 부산물로 생기는 수소의 가치를 간과하는 경향이 있습니다.새로운 에너지 절약 기술과 장비의 지원을 바탕으로, 수소의 활용은 ‘13차 5개년 계획’ 기간 동안 염소-알칼리 산업의 구조 조정에 있어 중요한 방향이 될 수 있습니다. 그중에서도 수소 연료전지가 중요한 수단이 될 것으로 보입니다. 　　중국 염소알칼리 산업협회의 부사무총장인 장신루는 중국화공신문 기자에게, 우리나라 염소알칼리 산업에서 처음으로 도입되는 산소 음극 이온막 전해조와 수소 연료 발전소가 ‘13차 5개년 계획’ 초기에 가동될 것이라고 말했습니다. 이 기술은 동부 지역의 염소알칼리 기업들에게 상당한 매력으로 작용할 것이며, 수소 연료 전지는 염소알칼리 산업에서 생산되는 수소를 활용하는 중요한 수단이 될 것입니다. 　　“현재 국내의 많은 염소알칼리 기업들은 염소와 알칼리 제품에만 집중하고 있어, 부산물로 생기는 수소의 가치를 간과하는 경우가 많습니다. 그 결과 수소의 활용이 제대로 이루어지지 않으며, 많은 양의 수소가 그냥 낭비되고 있습니다.통계에 따르면, 우리나라의 염소알칼리 기업들의 수소 방출률은 매년 30%에 달하는데, 이는 현재 PVC 생산률이 낮은 극단적인 상황을 고려하지 않은 수치입니다.중국의 염소알칼리 산업에서 수소 자원이 극도로 낭비되고 있다는 점을 고려할 때, 적절한 수소 활용 방안을 선택하면 수소 자원의 낭비를 막을 뿐만 아니라 수소의 활용 가치도 높일 수 있습니다. 이는 기업의 전반적인 경쟁력을 강화하고 에너지 절약 및 오염 감소에도 도움이 됩니다.따라서 새로운 염소 및 수소 소모 제품을 찾는 작업도 동시에 진행되어야 합니다.”영창삼정(영구) 정밀화학유한회사의 장자흥 총경리가 기자에게 말했다. 　　기자가 파악한 바에 따르면, 현재 염소-알칼리 산업에서 부생되는 수소를 활용할 수 있는 주요 방안으로는 합성암모니아 생산을 위한 원료 가스로 사용하는 것이 있습니다；수소화 분해 등 석유 가공 산업에 사용됨；화학 및 유기 정밀화학 합성에 사용됨；고순도 압축 수소를 생산하여 직접 판매할 수 있음；연료로 사용하여 증기를 생산함；또한 수소 연료전지 기술을 활용해 수소 에너지 발전소를 건설하는 것도 있습니다.합성암모니아 산업과 석유 가공 산업의 생산 규모가 크고 수소 사용량도 많기 때문에, 이러한 대규모 수소 소비자들에게는 염소알칼리 공장에서 부생되는 수소 양만으로는 그 수요를 충족시킬 수 없습니다.연료전지 기술과 산소 음극 전해 기술의 점진적인 발전은 수소의 활용처를 찾지 못하고 있던 염소알칼리 기업들에게 새로운 해결책을 제공해 주었습니다. 　　수소 연료전지는 수소를 전기에너지로 변환하는데, 그 기본 원리는 물의 전기분해의 역반응입니다.이 제품은 생산 과정에서 오염이나 소음이 전혀 발생하지 않을 뿐만 아니라, 변환 효율도 매우 높습니다. 전체 공정에서 유해 물질이 생성되지 않으며, 부산물은 순수한 물뿐입니다. 발전 효율은 80% 이상에 달하며, 화학 에너지를 직접 전기 에너지로 변환할 수 있어 열 에너지나 기계적 에너지를 거쳐 변환할 필요가 없습니다.따라서 이 기술은 ‘13차 5개년 계획’ 기간 동안 우리나라 염소알칼리 산업의 주요 에너지 절약 수단이 될 것입니다. 　　장자싱은 국제적으로 수소 연료전지 기술이 이미 성숙 단계에 이르렀다고 소개했다.이 기술은 신형 자동차의 동력원으로 사용될 뿐만 아니라, 수소 연료전지 기술을 활용한 대형 발전소 건설에서도 성공을 거두었습니다.그중 첫 번째 70kW급 발전소는 2007년 네덜란드의 악조노벨 염소알칼리 공장에서 염소알칼리 공정에서 부생되는 수소를 이용해 전력을 생산하기 시작했으며, 현재까지 4만 5천 시간 이상 성공적으로 가동되고 있습니다.이 기술을 활용해 염소알칼리 공정과 연계된 수소 연료 발전소를 건설하면, 정제 과정 없이 염소알칼리 공정에서 부생되는 수소를 직접 사용할 수 있다.수소 연료 발전소를 통해 전해 장치의 총 전력 소비량의 20%에 해당하는 전기와 10%에 해당하는 열에너지를 회수할 수 있다.2011년, 네덜란드는 다시 MW급 수소 연료전지를 성공적으로 개발하여 벨기에의 솔베이 공장에 설치했으며, 이 역시 염소-알칼리 생산 과정에서 발생하는 부생 수소를 이용해 전력을 생산하는 방식입니다.수소 연료전지의 독특한 장점 덕분에 이는 염소알칼리 공장에서 수소를 활용하는 데 있어 최적의 솔루션이 될 수 있습니다. 　　또 다른 수소 해결책인 산소 음극 전해 기술과 비교했을 때, 연료전지 기술은 이미 생산된 염소알칼리 공정에서 얻어지는 수소 자원을 활용하여, 전해 장치에서 소비되는 전력의 20%와 열에너지의 10%를 회수하는 방식입니다；산소 음극 기술은 수소가 필요하지 않고 알칼리와 염소만 필요한 기업들을 위한 것으로, 산소 음극을 통해 단위 전지의 전압을 낮춰 전해조에서 수소 대신 오직 알칼리와 염소만을 생산하도록 합니다.또한, 수소 연료전지는 구조가 견고하여 더 높은 안정성을 가집니다.수소 연료 발전소의 운영 상태는 전해조의 안정적인 운전에 영향을 미치지 않습니다. 중국의 염소알칼리 산업은 세계에서 가장 큰 생산능력을 보유하고 있습니다. 하지만 제품 구조가 단일하기 때문에, 염소와 수소의 소비가 폴리염화비닐(PVC)에 과도하게 의존하게 되어, 염소알칼리 산업 내에서 알칼리, 염소, 수소 간의 균형이 매우 불안정합니다. 그 결과 수소의 활용률도 낮아집니다. 많은 염소알칼리 기업들이 장기간 동안 수소를 대기 중으로 배출해왔으며, 수소의 가치도 계속해서 과소평가되어 왔습니다.앞으로 중국의 염소알칼리 산업이 구조 조정을 거치는 과정에서, PVC를 대체할 수 있는 새로운 형태의 염소 제품을 개발하는 것 외에도, 수소의 활용에 대해서도 기업들이 충분한 주의를 기울여야 합니다.