Audi는 미래의 합성 연료 개발을 추진합니다

현재의 화석 연료를 대체할 새로운 기술의 개발은 멈추지 않고 있습니다. 전기차, 하이브리드, 플러그인 하이브리드 등이 이미 현재 존재하는 대표적인 예입니다.

Audi,는 이 분야에서 새로운 기술 개발에 적극 참여하고 있습니다. 이 기술은 미생물에서 출발해 합성 연료를 생산하는 방식입니다. 연구 결과에 따르면 이 합성 연료는 기존 연료와 동일하게 작동합니다.

구체적으로 Audi e-디젤과 Audi e-에탄올이 두 가지가 주요 합성 연료이며, 이 중 e-에탄올은 1년 전부터 미국에 있는 회사 시설에서 실제 생산 단계로 시험되고 있습니다.

Reiner Mangold 지속 가능 제품 개발 책임자는 “e-디젤도 e-에탄올과 같은 생산 경로를 따를 것”이라고 말했습니다. 합성 연료를 생산할 수 있다는 것은 이미 입증되었으며, 현재 이를 철저히 시험하고 있습니다.

Audi의 연구에 따르면 연료 분사 시점에 바이오연료는 기존 연료와 같은 방식으로 작동하며, 화학적 특성 덕분에 연소 과정에서 오염물질을 더 적게 배출합니다.

효율성과 거동을 검증하기 위해 기술진은 특수 시험 챔버에서 작업하며 엔진 조건을 모사합니다. 내부 압력은 최대 15바, 온도는 섭씨 350도까지 도달합니다. 고속 카메라는 분사와 연소 과정을 50밀리초마다 한 프레임씩 포착합니다.

다음 과제는 e-에탄올의 생산 공정을 개발하고 e-디젤의 생산 공정을 최적화하는 것입니다. “이 문제가 해결되면 새로운 연료는 상용화할 준비가 될 것이며, 하루에 수십만 리터의 액체 합성 연료를 생산하는 것도 문제가 되지 않을 것입니다”라고 프로젝트 책임자 Sandra Novak는 설명합니다.

Audi는 프랑스 바이오테크 기업 Global Bioenergies와 협력하여 비화석 연료를 개발하고 있습니다. 이를 통해 재생 가능한 연료를 생산하는 데 활용될 수 있는 혁신적인 기술을 함께 지원하고 있습니다.

합성 연료는 Audi의 글로벌 e-연료 전략에서 매우 중요한 부분입니다. 실제로 이 회사가 Werlte에 보유한 e-가스 플랜트는 몇 달 전부터 전력망에 공급을 시작했습니다. 이는 저장할 수 없는 잉여 전기 에너지를 활용해 합성으로 생산하는 가스입니다.

잉골슈타트에 본사를 둔 이 회사는 이미 e-에탄올과 e-디젤 생산을 위한 연구 센터를 가동 중입니다. 매사추세츠주 베드퍼드에 본사를 둔 바이오테크 기업 Joule가 이 센터의 담당 파트너입니다.

이 새로운 e-연료 생산에는 네 가지 요소가 필요합니다. 물, 햇빛, CO2, 그리고 맞춤형 미생물입니다. 미생물은 크기가 밀리미터의 약 3000분의 1에 불과한 단세포 생물입니다.

바이오테크 기업 Joule의 전문가들은 미생물이 수행하는 광합성 과정을 변경했습니다. 그 결과 미생물은 이산화탄소로부터 알케인(디젤 연료의 중요한 성분) 또는 에탄올을 직접 합성합니다. 연료는 물과 분리되어 정제됩니다.

석유에서 얻은 디젤은 여러 탄화수소 화합물의 혼합물이므로 황과 방향족 화합물을 포함합니다. 이와 반대로 e-디젤은 순도가 매우 높고, 세탄가가 높아 점화가 매우 잘 됩니다. 또한 화석 디젤과 제한 없이 혼합할 수 있습니다.

Audi와 Joule의 협력은 2011년에 시작되었습니다. 이 프랑스 기업은 연료 및 엔진 시험 분야의 노하우와 LCA(Life Cycle Assessment, 전과정 평가) 수행 능력을 바탕으로 Audi의 엔지니어들이 시장에 적합한 연료를 개발하도록 돕고 있으며, 그 생산은 향후 몇 년 안에 시작될 수 있습니다.

이는 의심할 여지 없이 지속 가능한 모빌리티를 향한 중요한 진전입니다.

출처 | Audi