합성 연료: 2035년 이후에도 내연기관에 미래가 있을까?

“제로 카본 연료”라고도 불리는 합성 연료는 e-fuel라고도 알려져 있다. 가솔린이나 디젤과 같은 기존 화석 연료를 대체할 유망한 대안으로, 같은 성능을 내면서도 다른 공정을 통해 얻어 석유 의존도와 기후 변화의 영향을 줄이는 연료다.

최근 2035년부터 가솔린이나 디젤 내연기관을 장착한 신차 승용차 및 승합차 판매를 금지하는 법이 승인되었다. 다만 이미 등록된 중고차의 판매와 구매는 여전히 가능하다. 그러나 결국 합성 연료, 즉 e-fuel을 적용하면 이런 차량들에도 일종의 “탈출구”가 생길 수 있다는 전망이 우세하다.

Cupra나 Bosch와 같은 많은 브랜드가 이미 디젤이나 가솔린을 대체할 연료를 실험하고 있다. 또한 Porsche는 “내연기관은 e-fuel로 거의 탄소 중립적인 배출량으로 작동할 수 있다”고 주장한다. 실제로 이 브랜드는 풍력 에너지로 생산한 e-fuel을 이미 연구하고 있으며, Porsche는 연간 약 130,000리터를 생산해 경기용으로 쓸 계획이라고 밝혔다.

합성 연료의 종류
합성 연료를 만들 때는 막대한 에너지가 필요하기 때문에 지속 가능성에 대한 우려가 있다. 이는 지속 가능한 에너지원으로서의 역할을 제한하거나 가격을 크게 끌어올릴 수 있다.

현재 자동차 분야에 적용 가능한 합성 연료는 두 가지가 있다. 흔히 e-디젤 또는 합성 디젤

로 불리는 연료는

유기물 원료와 수소에서 열화학 및 생물학적 공정을 거쳐 얻는다.

지금까지는 가솔린 엔진을 장착한 자동차를 위한 LPG나 CNG 선택지가 있었다. 그러나 오염물질 배출에 대한 새로운 요구가 생기면서, 가솔린 엔진 차량을 위한 다른 연료를 연구할 필요가 대두되었고, 그 결과가 합성 가솔린이다.

합성 가솔린은 어떻게 만들어지나?
합성 가솔린은 재생 에너지를 사용해 이산화탄소(CO2)와 물로부터 만들어진다. 석유로 생산되는 일반 가솔린과 달리 황이나 기타 유독 화합물을 포함하지 않는다. 이는 화학 변환 공정을 통해 원료를 고품질 연료로 바꾸는 방식으로 이루어진다.

첫 단계는 대기 중의 이산화탄소를 포집하여 물과 섞일 수 있을 만큼 정제하는 것이다. 이후 물을 수소와 산소로 분해하는 전기분해 공정을 거친다. 다음으로 “피셔-트롭쉬 합성”이라 불리는 공정을 통해 수소와 CO2를 결합해 일산화탄소(CO)와 수증기를 만든다. 그런 다음 CO를 수소화 공정에 넣어 합성 메탄을 생산한다. 마지막으로 e-메탄올에

합성 공정

을 적용해 합성 가솔린으로 전환하고, 이를 정제 및 가공하여 모든 가솔린 엔진에 사용할 수 있도록 만든다.
e-fuel은 정말 지속 가능한가?
일반 가솔린은 매우 기초적인 석유 증류 공정으로 얻어지지만, 합성 가솔린의 제조 공정은 훨씬 복잡하다. 그래서 생산업체들은 현재 합성 가솔린이 일반 가솔린보다 최대 10배 더 비쌀 수 있다고 밝히고 있으며, 이는 생산에 많은 에너지가 소비되는 복잡한 공정 때문이다.

자동차 분야에서 합성 연료는 가솔린에 비해 에너지 효율이 낮다. 효율은 16%로, 전기차의 72%에 비해 크게 떨어진다. 2030년에는 합성 연료 가격이 리터당 최대 2.80유로에 이를 것으로 추산된다. 아직 개발 단계에 있지만, 기술이 개선되어 그 무렵에는 대규모로 생산될

것으로 기대된다.