지난달 Roland Berger가 발표 한 '심층 통찰력: 중국 시장의 SAF (Sustainable Aviation Fuel) 홍보 경로' 라는 제목의 보고서에 따르면 SAF (Sustainable Aviation Fuel) 항공 배출량 감소에 큰 의미가 있으며 탄소 중립성을 향한 세계 항공 산업의 여정에 영향을 미칩니다. 항공 산업은 '줄이기 어려운 방출' 부문으로 널리 알려져 있지만 보고서에 따르면 SAF (Sustainable Aviation Fuel) 단기적으로 항공 여행 배출 강도를 줄일 수있는 상용 도구입니다.
연료 효율 향상, SAF (Sustainable Aviation Fuel) 사용, 탄소 상쇄, 배터리 및 하이브리드 추진과 같은 새로운 전력 시스템 채택 등 항공 산업에서 탈탄 소화 목표를 달성하는 데는 여러 가지 방법이 있습니다. 그리고 다른 것들 중에서도 수소를 활용합니다. 이러한 방법 중 지속 가능한 항공 연료의 사용은 향후 30 년 동안 주요 탈탄 소화 방법이며 기존 항공기에 직접 적용하는 가장 직접적인 방법이 될 것으로 예상됩니다. Asia Jet Consulting에 따르면 SAF의 글로벌 시장 규모는 2030 년까지 1,800 만 톤을 초과 할 것으로 예상되며 이는 수십억 달러에 달합니다.
Sustainable Aviation Fuel (SAF) 은 원료 및 생산 공정의 선택에 따라 기존 항공 연료에 비해 탄소 배출을 최대 85% 줄일 수있는 직접 액체 연료 대체품입니다. SAF는 식량 작물이나 물 공급과 경쟁하지 않고 삼림 벌채 또는 토양 분해를 일으키지 않으며 바이오 매스 공급 원료에 저장된 탄소의 재활용을 허용하는 원료를 포함하여 지속 가능성의 특성을 가지고 있습니다. 현재 SAF는 임업 잔류 물, 농업 폐기물, 폐 식용유 및 도시 고형 폐기물과 같은 자원에서 생산됩니다.
업계의 관심을 끌고 확장 될 가능성이 높은 4 가지 기술 프로세스
2023 년 4 월 현재 미국 테스트 및 재료 협회는 HEFA, ATJ 및 FT를 포함한 9 개의 기술 프로세스를 승인했습니다. 막대한 배출량 감축 잠재력을 갖고 장기 무제한 공급으로 원료를 활용하는 PtL 공정은 아직 승인을 기다리고 있다.
위 그림에 표시된 바이오 기반 SAF의 생산 경로에는 오일 수소화를 통한 SAF 생산, 바이오 에탄올/바이오 에탄올을 통한 SAF 생산, 바이오 합성 가스 Fischer-Tropsch 합성을 통한 SAF 생산, 전해 수소 합성과 결합 된 직접 공기 포집을 통한 SAF 생산.
네 가지 기술 경로 중 HEFA는 현재 상업적 운영에서 유일하게 성숙한 경로이며 동물 및 식물 오일의 수소화를 통한 SAF 생산을 포함합니다. 주요 화학 반응은 다음과 같습니다.
액상 반응
탈카 실화: R-COOH → R-H + CO2(g)
탈 카르 보 닐화: R-COOH → R'-H CO(g) + H2O(g)
R-COOH + H2(g) → R'-H + CO(g) + H2O(g)
수소화: R'-COOH + 3H2(g) → R-CH3 + 2H2O(g)
여기서 R은 불포화 직쇄 알킬기이고, R' 는 포화 직쇄 알킬기이다.
가스상 반응
방법: CO2 + H2 → CH4 + 2H2O
CO + 3H2 CH4 + H20
물-가스 이동: CO + H2O → H2 + CO2
그러나 HEFA 공정에서 원재료 (예: 폐식용유) 가 흩어져 있기 때문에 폐 식용유를 수집하고 처리하는 데 드는 높은 비용, 생산 확대에 대한 경제적 타당성 부족, 용량 증가는 상대적으로 약하다. Sinopec은 다음과 같이 간단한 프로세스 개요와 함께 독립적으로 개발되고 설계된 바이오 석탄-항공-연료 프로세스에 대한 세부 사항을 공개했습니다.
이 과정을 확장하여 폐 식용유 및 기타 주방 폐유에서 바이오 석탄을 추출 할 수 있습니다. 바이오 석탄 생산은 China Petrochemical Corporation의 Zhenhai Refining and Chemical Company에서 처음 적용되었으며 연간 설계 처리 능력은 100,000 톤입니다. 한편으로, HEFA 방법은 광범위한 원료 (주로 폐기물 식용유, 동물 및 식물성 지방) 를 포함하지만 황, 염소, 금속 원소, 많은 양의 지방산 불순물을 하나씩 제거해야합니다. 반면에, 높은 산소 c폐 식용유의 온텐트는 정제 장치에서 촉매의 활성과 안정성에 직접적인 영향을 미친다.
공교롭게도 ATJ 공정은 조달 비용이 낮지만 에탄올 자체는 산소 함량이 높기 때문에 정제 과정에서 산소 분자를 제거해야합니다. DODGEN에서 일련의 분리 기술은 HEFA 및 ATJ 프로세스의 정화 문제를 효과적으로 해결하여 SAF의 용량을 늘리고 SAF의 상용화 프로세스를 가속화하는 데 도움이됩니다.
YunDao Capital 분석에 따르면: FT와 ATJ는 광범위한 원료 공급원 (농업 및 임업 폐기물, 도시 고형 폐기물, 산업 폐기물 등) 과 낮은 전력 소비로 인해, 가까운 시일 내에 SAF 생산자가 가장 좋아하는 제품입니다. 점차적으로 파일럿 라인에서 상업 운영으로 이동할 것으로 예상됩니다.
PtL 경로는 값 비싼 탄소 포집 기술과 전해 수소 생산에 의해 제약을 받고 있으며 상용화는 여전히 멀리 떨어져 있습니다. 그러나 전통적인 항공 연료에 비해 배출 감소 효율이 가장 높고 잠재력이 큽니다. 나중에 정책이 강화되면 중장기 적으로 가장 중요한 기술 경로가 될 것입니다.
요약하면, 지속 가능한 항공 연료의 생산은 여전히 제한적이며, 최종 사용자는 항상 기존 공급망 네트워크를 통해 SAF를 얻을 수 있다는 것을 보장 할 수 없습니다.
중국의 지속 가능한 항공 연료 (SAF) 생산 잠재력과 개발 프로세스
중국은 지속 가능한 항공 연료 (SAF) 원료를 풍부하게 공급하고 있지만 기술 프로세스를 수립하고 생산 능력을 확장하려면 혁신적인 솔루션이 필요합니다.
2022 년 전 세계 SAF 생산량은 약 300 만 리터 (240,000 톤) 로 두 배가되었으며 잠재적 인 SAF 생산 업체의 프로젝트 발표가 빠르게 증가했습니다. Honeywell, ExxonMobil, Shell, Zhuangxin Wanfeng, Sinopec, TotalEnergies, BP, Neste, KBR, Chevron, Topsoe, world Energy는 글로벌 SAF 공급망을 따라 전략적으로 자리 매김하고 있습니다.
2023 년 11 월 14 일, 중국 에너지 투자 공사 (CEIC) 와 에어 버스는 지속 가능한 항공 연료 (SAF) 산업 체인 및 재생 에너지 공급에서 협력하기위한 양해 각서 (MOU) 에 서명했습니다. 다른 분야들 중에서도 항공 산업의 지속 가능한 발전에 공동으로 기여합니다. MOU에 따르면 양 당사자는 전체 체인에서 SAF 연료 신기술, 생산, 인증 및 홍보에 대해 협력하여 국제 표준을 충족하는 SAF 연료 산업 체인을 구축 할 것입니다. 안정적으로 운영되며 지속 가능한 개발 기능이 있습니다.
데이터에 따르면 거의 1 년의 개발 및 산업 계획 이후 중국의 현재 계획/건설중인 SAF 프로젝트 용량은 연간 약 3.13 만 톤입니다.
결론:
중국은 지속 가능한 항공 연료 (SAF) 에 사용할 수있는 풍부한 원자재를 보유하고 있으며 SAF 분야에서 지속 가능한 개발을위한 엄청난 잠재력을 제시합니다. SAF 수요가 지속적으로 증가함에 따라 상용화 프로세스가 가속화되어 산업 체인을 따라 다양한 기술이 지속적으로 개발되고 있습니다. DODGEN은 SAF 산업의 발전을 촉진하기 위해 관련 기술 파트너와 협력 할 의향이 있습니다.
