2020년 영국 정부는 직접공기포집(Direct Air Capture, DAC) 기술 개발을 지원하기 위해 최대 1억 파운드 상당의 새로운 연구개발 자금을 발표하였다. 이러한 계획의 일부로서, 혁신 경쟁공모를 통해 상업화 달성을 돕기 위해 온실가스 제거(Greenhouse Gas Removals, GGR) 기술 개발을 지원하였다. 2050년까지 탄소중립(Net Zero) 목표를 달성하려면, 농업이나 항공 분야와 같이 다루기 어려운 영역에서 발생하는 배출량을 상쇄하기 위해 직접공기포집(DAC) 및 기타 온실가스 제거(GGR) 기술이 필요하기 때문이다.

 

직접공기포집‧온실가스 제거 혁신 프로그램(Direct Air Capture and Greenhouse Gas Removal Innovation Programme)은 2단계로 구성되어 있다. 1단계는 성공적인 온실가스 제거(GGR) 기술 프로젝트를 위한 설계 및 타당성에 중점을 둔 23개 프로젝트가 선정되었으며, 각 프로젝트는 최대 25만 파운드를 지원받아 2021년 4월에 연구를 시작한 바 있다.

 

최근 추진된 2단계에서는 1단계에서 가장 유망한 설계를 계승하여 핵심 구성요소들을 시범적으로 운영하거나 새로운 직접공기포집(DAC) 및 기타 온실가스 제거(GGR) 기술들을 강화하는 내용으로 구성된다. 동 2단계 공모는 1단계를 성공적으로 수행한 지원자에게만 참여가 허용되었으며, 공모 결과 총 15개 프로젝트가 선정되었다.

 

영국 에너지안보‧넷제로부(Department for Energy Security and Net Zero)가 발표한 2단계 프로젝트 지원 대상 및 프로젝트별 개요는 다음과 같다.

 

1. 첨단 바이오연료 솔루션스 유한책임회사(Advanced Biofuel Solutions Ltd)

  ○ (위치) 남서부

  ○ (프로젝트 자금) £4,750,429.16

  ○ (프로젝트명) 바이오수소 온실 가스 제거 시범(Biohydrogen Greenhouse Gas Removal Demonstration)

  ○ (개요) 공정 과정에서 이산화탄소를 포집하여 산업에 이용하는 한편, 일상폐기물에서 생산된 합성가스를 운송용 저탄소 수소로 전환하는 시범 공장을 건설‧운영

 

2. 블랙 불 바이오차 유한책임회사(Black Bull Biochar Ltd)

  ○ (위치) 런던/캄브리아

  ○ (프로젝트 자금) £2,997,622.15

  ○ (프로젝트명) 바이오차 플랫폼(The Biochar Platform)

  ○ (개요) 세계 최초로 완전히 통합된 바이오차 시스템을 만드는 혁신적인 B2B 플랫폼을 시범적으로 운영하여 바이오차를 온실가스 제거(GGR) 기술로서 지속가능한 규모로 확장 추진

   ※ 바이오차를 시작으로, 온실가스 제거(GGR) 기술의 공급자와 사용자가 자신들의 온실가스 제거 해결책의 영향을 구매하거나 판매하고 확인할 수 있는 사용하기 편리한 온라인 플랫폼을 통해 연결될 수 있을 것으로 기대되고 있음. 이러한 온라인 플랫폼 연결을 통해서 온실가스 제거(GGR) 시장이 빠르게 변화하게 될 경우, 2030년까지 5만 톤 이상의 탄소가 제거되는 성과를 가져올 것으로 예상됨

 

3. 케임브리지 탄소 포집 유한책임회사(Cambridge Carbon Capture Ltd)

  ○ (위치) 동부

  ○ (프로젝트 자금) £2,999,964.00

  ○ (프로젝트명) 직접공기이산화탄소포집 및 무기화(Direct Air CO2 Capture and Mineralisation(DACMIN))

  ○ (개요) 케임브리지 탄소포집 유한책임회사의 CO2LOC 기술을 이용하여 공기로부터 연간 100톤의 이산화탄소를 직접 포집하는 시범 공장을 제공

   ※ CO2LOC 공정 및 기술을 구축, 운영, 테스트, 개선 및 평가하고, 연간 5만 톤의 이산화탄소를 포집하도록 설계된 실제 규모의 공장에 대한 컴퓨터 모델을 지원하기 위한 데이터도 제공

 

4. CO2CirculAir 유한책임회사(CO2CirculAir B.V.)

  ○ (위치) 네덜란드/북아일랜드

  ○ (프로젝트 자금) £2,941,301.44

  ○ (프로젝트명) SMART-DAC

  ○ (개요) 새로운 SMART-DAC 기술은 액체 흡수제를 사용한 멤브레인 가스 흡수와 전기투석을 통한 흡수제 재생을 사용하여 공기에서 직접 이산화탄소를 포집하는 자연 풍력 구동 공정으로, CO2CirculAir의 스마트 버퍼(smart-buffer) 시스템은 24시간 지속적인 이산화탄소 흡수를 보장하고, 잉여 발생 시 재생을 위해 저비용 전기를 사용하거나 태양 전지‧풍력 발전 터빈으로부터 직접 전기를 사용 가능

 

5. 석탄 제품 유한책임회사(Coal Products Limited(CPL))

  ○ (위치) 요크셔/험버

  ○ (프로젝트 자금) £4,997,822.00

  ○ (프로젝트명) 수열탄화 및 후탄소화를 통한 유기성 폐기물의 바이오차 전환(Bio-waste to biochar (B to B) via Hydrothermal Carbonisation and Post-Carbonisation)

  ○ (개요) 유기성 폐기물(Biowaste), 특히 혐기성 소화물은 바이오차 생산을 위한 공급원료의 범위를 확장할 수 있는 상당한 잠재력을 가지고 있으므로, 본 프로젝트에서는 유기성 폐기물에서 바이오차(B to B)로 변환하는 접근 방식의 타당성을 확립하고 대규모 바이오차 생산을 위한 공정 설계 및 운영을 최적화

 

6. 인스 바이오파워 유한책임회사(Ince Bio Power Limited)

  ○ (위치) 북서부

  ○ (프로젝트 자금) £4,992,408.30

  ○ (프로젝트명) 인스 바이오에너지 탄소 포집 및 저장(Ince Bioenergy Carbon Capture & Storage (INBECCS) - Phase 2)

  ○ (개요) 노스 웨스트(HyNet North West) 산업 클러스터의 중심부에 안전하고 비용 효율적으로 하루 10톤의 탄소를 포집하는 시범 공장을 설계‧제공

   ※ 2050년까지 탄소중립을 달성하겠다는 영국 정부의 정책, 산업 클러스터 미션 및 북서부 클러스터 계획에 맞춰 영국 바이오매스 폐기물 가스화 시설에서 최초로 상업적 규모의 탄소 포집을 개척

 

7. 큐 프로젝트 유한책임회사(KEW Projects Ltd)

  ○ (위치) 웨스트미들랜즈

  ○ (프로젝트 자금) £4,998,409.19 

  ○ (프로젝트명) 탄소 포집 및 수소(CCH₂: Carbon Capture and Hydrogen)

  ○ (개요) 2025-2030년 동안 연간 5만톤의 이산화탄소라는 온실가스 제거(GGR)를 가능하게 하고 이후 10년 동안 잠재적으로 연간 2천 400만톤의 이산화탄소 온실가스 제거(GGR)로 확장될 수 있는, 비용 효율적인 모듈식 BECCSH2* 시스템을 실증  

     * 2가지 주요 장치(TRL6)를 혁신적이고 완전히 통합된 BECCS 수소 시스템과 결합

 

8. 랩윙 에너지 유한책임회사(Lapwing Energy Limited)

  ○ (위치) 이스트미들랜즈

  ○ (프로젝트 자금) £2,999,822.60

  ○ (프로젝트명) 석탄 되돌리기(Reverse Coal)

  ○ (개요) 1년에 백만 톤 이상의 이산화탄소를 제거하는 규모로 확장될 수 있는 파괴적인 시스템 변화로 기대되고 있는, 대기에서 이산화탄소를 제거하고 석탄과 유사한 수준으로 탄소가 풍부한 숯의 형태로 지질학적 보호구역에 매립하도록 공학적으로 설계된 자연 해결책인 ‘석탄 되돌리기”(Reverse Coal)’ 실증

 

9. 미션 제로 테크놀로지 유한책임회사(Mission Zero Technologies Ltd)

  ○ (위치) 남동부

  ○ (프로젝트 자금) £2,997,822.16

  ○ (프로젝트명) 혁신적인 배출물의 고부가가치화를 통한 직접 제거 프로젝트(Project DRIVE(Direct Removal through Innovative Valorisation of Emissions))

  ○ (개요) 에너지 효율적이고 열을 사용하지 않으면서 지속적으로 작동하는 직접공기포집(DAC) 시스템을 갖춘 미션 제로 테크놀로지의 직접공기포집(DAC) 기술은 현재 기술 수준과 비교하여 비용과 에너지 소비를 3-5배 감축할 수 있는 잠재력을 가진 것으로 평가되고 있으며, O.C.O 테크놀로지의 석회암 제품 생산과 같이 탄소를 영구적으로 가두는 이산화탄소의 고부가가치화에 더욱 집중

 

10. NNB 발전회사(NNB Generation Company (SZC) Limited)

  ○ (위치) 런던

  ○ (프로젝트 자금) £3,000,000.00

  ○ (제목) 원자력발전소를 통한 직접공기포집(DAC powered by Nuclear Power Plant)

  ○ (개요) 사이즈웰 C(Sizewell C)는 파트너인 노팅엄 대학(University of Nottingham), 스트라타 테크놀로지(Strata Technology), 앳킨스(Atkins) 및 두산 밥콕(Doosan Babcock)과 함께 혁신적인 열 구동 직접공기포집(DAC) 시범 공장을 개발‧건설하고 있으며, 이 시범 공장은 향후 규모를 확장하여 사이즈웰 C(Sizewell C) 발전소와 통합 가능

   ※ 콜롬비아 대학의 최근 연구결과에 따르면 원자력 발전소의 열은 저탄소 열의 가장 저렴한 형태이며, 독보적인 열 구동 직접공기포집(DAC) 설계는 기존 직접공기포집(DAC) 기술에 비해 효율성을 높이고 전기에 대한 의존도를 낮출 수 있는 것으로 평가됨

 

11. 리카르도 UK 유한책임회사(Ricardo UK Ltd)

  ○ (위치) 남동부

  ○ (프로젝트 자금) £2,986,349.43

  ○ (프로젝트명) 바이오차 생산 및 탄소 포집, 활용, 저장(BIOCCUS)

  ○ (개요) “바이오차 생산 및 탄소 포집, 활용, 저장(BIOCCUS)*”을 갖춘 혁신적인 바이오매스 열분해 기반 열병합발전 시스템을 설계, 구축 및 테스트

     * “바이오차 생산 및 탄소 포집, 활용, 저장(BIOCCUS)” 시스템은 임업 폐기물을 사용하여 바이오차, 이산화탄소, 전기 및 열을 생산

 

12. 롤스 로이스 유한책임회사(Rolls-Royce plc)

  ○ (위치) 런던/더비

  ○ (프로젝트 자금) £2,812,704.12

  ○ (프로젝트명) ENCORE(ENvironmental CO2 REmover) Phase 2

  ○ (개요) 낮은 재생 온도, 내구성이 뛰어나고 독성이 없는 흡수 액체 기술과 공학 전문 지식을 결합하여 매우 효율적이고 유연한 제품을 제공

 

13. SAC 커머셜(SAC Commercial)

  ○ (위치) 스코틀랜드

  ○ (프로젝트 자금) £2,934,428.75

  ○ (프로젝트명) GreenShed

  ○ (개요) 통합된 저탄소, 순환형, 축산 및 수직 농업 시스템 개발

 

14. 세번 와이 에너지 기구(Severn Wye Energy Agency)

  ○ (위치) 웨스트미들랜즈

  ○ (프로젝트 자금) £4,994,312.28

  ○ (프로젝트명) 머지 바이오차(Mersey Biochar)

  ○ (개요) 소규모 바이오차 처리 시설을 공동 및 지역 열 네트워크에 연결하여 열을 탈탄소화하고 프로젝트의 혁신적인 에너지 저장 시스템에서 그리드로 유연하게 전송할 수 있는 전력을 제공

 

15. 엑스터 대학(University of Exeter)

  ○ (위치) 남서부

  ○ (프로젝트 자금) £2,999,848.34　

  ○ (프로젝트명) SeaCURE

  ○ (개요) 탄소 순환의 자연스러운 작동방식, 즉 대기의 이산화탄소 수준이 상승함으로써 발생한 대기-해양 이산화탄소 증감에 대응하여 대기에서 이산화탄소를 해양이 “흡수”하는 과정을 활용한 프로젝트로, 이 과정을 보다 가속화하여 해수에서 이산화탄소를 90% 이상 제거 추진

 

추가 링크)
   (개요) https://www.gov.uk/government/publications/direct-air-capture-and-greenhouse-gas-removal-innovation-programme-selected-projects