The Shipping Industry Has a Growing Appetite for Methanol Fuel Modular, container-sized reactors make green methanol practical
Massive cargo ships that run on green methanol are now sailing scheduled routes, and ports and suppliers are organizing the infrastructure to fuel them.
https://www.weforum.org/stories/2025/02/emethanol-a-game-changer-for-decarbonizing-shipping
친환경 메탄올을 연료로 사용하는 대형 화물선들이 이제 정기 항로를 운항하고 있으며, 항만과 공급업체들은 이 배들에 연료를 공급하기 위한 인프라를 구축하고 있습니다.
7월, 세계 최대 규모의 메탄올 이중 연료 컨테이너선인 길이 400미터의 OOCL 위즈덤호가 중국 칭다오 항 에서 첫 번째 친환경 메탄올 연료 공급 (벙커링) 을 완료했습니다 . 며칠 후, 네덜란드 터미널 운영업체인 VTTI는 중국 다롄 시설 에서 첫 대규모 친환경 메탄올 벙커링 작업을 성공적 으로 마쳤습니다 . 7월 11일에는 해운, 항만, 에너지, 장비 제조 분야의 20개 기업이 국가 차원의 벙커링 시스템 구축을 위한 메탄올 연료 해운 공급망 혁신 연합(Methanol Fuel Shipping Supply Chain Innovation Alliance)을 출범시켰습니다. 현재 해운용 메탄올 연료 산업은 거의 존재하지 않습니다.
그러나 미국 에너지 분석 센터(National Center for Energy Analytics)의 예측 에 따르면 , 전 세계 해운 선단이 메탄올 연료로 완전히 전환할 경우, 2050년까지 해운업계의 연간 메탄올 수요는 1억 톤에 달할 수 있습니다 . 이는 업계가 오랫동안 고민해 온 질문, 즉 이 모든 메탄올을 어디에서 조달해야 하는가에 대한 의문을 제기합니다.
지난 세기 대부분 동안 메탄올 생산은 값싼 천연가스 공급원 근처에 거대한 중앙 집중식 공장을 건설하는 것을 의미했습니다. 하지만 새로운 스타트업 기업들은 선박 연료로 사용되는 저탄소 메탄올 생산에 있어 기존 방식이 더 이상 통하지 않는다고 판단하고 있습니다. 버려진 메탄을 파이프라인을 통해 공장으로 운송하는 대신, 메탄이 있는 곳에 공장을 짓는 것이 더 저렴하다는 것이 새로운 아이디어입니다.
MIT에서 분사하여 2021년 에마뉘엘 카세리스 와 레슬리 브롬버그 가 설립한 엠볼론 (Emvolon)은 오늘 코네티컷주 스탬퍼드에 본사를 둔 상품 거래업체 프리포인트 커머디티스(Freepoint Commodities) 에 7년간 최대 4억 5천만 달러 상당의 바이오메탄올 및 기타 액체 연료를 판매하는 계약을 체결했다고 발표 했습니다. 카세리스 대표는 이번 계약을 통해 매립지 및 기타 폐기물 처리장에서 발생하는 메탄을 선박 연료로 직접 전환하는 모듈식 컨테이너형 공장들을 건설할 자금을 확보할 수 있을 것이라고 밝혔습니다.
엠볼론은 기존의 화학 개질 장치를 설계하는 대신, 시판되는 자동차 엔진을 개조하여 메탄올을 생산합니다. 엠볼론은 엔진을 "연료 과잉" 상태로 작동시킵니다(즉, 혼합 공기량으로 연소될 수 있는 양보다 더 많은 연료를 실린더에 주입합니다). 그 결과, 실린더에서는 메탄이 이산화탄소와 물로 완전히 연소되는 대신, 일산화탄소와 수소의 혼합물인 합성가스가 생성됩니다 . 이렇게 생성된 합성가스는 다시 메탄올로 합성됩니다. 카세리스 대표는 이러한 접근 방식이 특수 제작된 개질 장치에 비해 소규모 화학 생산에 필요한 자본 비용을 10분의 1 수준으로 절감한다고 말합니다.
각각의 완전한 시스템은 컨테이너 크기 정도이며, 하루에 약 3,500 세제곱미터의 메탄을 8톤의 메탄올로 변환합니다. 매립지, 폐수 처리장 또는 소각장으로 운송되는 이 시스템은 원래대로라면 대기 중으로 배출되거나 연소되었을 가스 흐름을 액체 연료로 전환하여 일반 탱크 트럭으로 운반할 수 있도록 합니다. 새로운 파이프라인 건설은 필요하지 않습니다.
엠볼론의 혁신적인 메탄올 개질 장치의 3D 렌더링 이미지입니다. 겉보기에는 평범한 화물 컨테이너처럼 보이는 금속 상자 안에는 매립지와 유정에서 배출되는 메탄가스를 친환경 메탄올로 전환하는 기계가 들어 있을 수 있습니다. (엠볼론)
엠볼론은 이미 실험실 시연 단계를 넘어 상용화 단계로 진입했습니다. 이 회사의 첫 번째 상용 메탄올 개질기는 휴스턴 부시 인터컨티넨탈 공항 인근 텍사스주 험블의 매립지에 건설될 예정이며, 엠볼론과 몬탁 리뉴어블스 는 2025년에 합작 투자 계약을 체결했습니다. 카세리스에 따르면, 이 시설은 초기에는 하루 약 0.5톤에서 1톤의 메탄올을 생산할 예정이며, 엠볼론은 2027년 생산 개시를 목표로 하고 있습니다.
엠볼론은 자체 개발 프로젝트에만 국한되지 않습니다. 매립지나 가스 처리장 소유주는 장비를 직접 구매하고 생산된 메탄올에 대한 별도 판매 계약을 체결할 수 있다고 카세리스는 말합니다. 엠볼론은 장비와 교육만 제공하는 것부터 하드웨어, 판매 계약, 금융까지 포함하는 완벽한 패키지까지 모든 것을 제공할 수 있지만, 회사가 규모를 확장함에 따라 궁극적으로는 사업의 한 분야에 특화할 것으로 예상한다고 그는 덧붙였습니다.
https://www.greenfueljournal.com/post/green-methanol-a-rising-star-in-low-carbon-shipping
카세리스는 현재 메탄올 연료 사용이 가능한 선박이 약 400척에 달한다고 추산하며, 이는 이미 수요가 존재함을 보여주는 증거라고 주장합니다. 유럽 항만에 기항하는 선박들은 이미 EU의 배출권 거래 시스템(ETS) 과 FuelEU Maritime 규정을 준수해야 하는데, 이 규정들은 선박의 탄소 배출량을 가격에 반영하여 선주들이 친환경 연료를 사용하도록 유도합니다. 카세리스는 중국의 정책도 같은 방향으로 나아갈 것으로 예상하며, 7월에 출범한 얼라이언스와 해양기술포럼(MTF) 의 새로운 메탄올 안전 가이드라인은 규제 체계가 관련 기술 발전에 발맞춰 가고 있음을 시사합니다.
친환경 메탄올은 환경친화적일 뿐만 아니라 실용성 측면에서도 강점을 보입니다. 상온에서 액체 상태이기 때문에 수소나 암모니아보다 보관이 용이하고, 장쇄 합성 탄화수소보다 합성이 간단합니다. 카세리스는 또한 메탄올이 단일 시장에만 국한된 것이 아니라고 지적합니다. 휘발유 혼합, 산업용 구매자, 그리고 궁극적으로는 지속 가능한 항공 연료까지 모두 동일한 공급원을 활용할 수 있다는 것입니다.
이러한 모듈식 생산 방식은 이미 수년 전부터 지지자를 확보해 왔습니다. 로스앤젤레스에 본사를 둔 폐기물 연료 개발업체인 WasteFuel은 2022년에 컨테이너형 "메탄올 모듈"을 출시했으며, 머스크 와 연간 3만 톤의 바이오메탄올 공급 계약을 체결했습니다. 노스캐롤라이나주 리서치 트라이앵글에 위치한 Maverick Synfuels 는 2014년부터 소규모 가스액화 플랜트를 공동 설치하여 판매해 왔습니다. 휴스턴에 본사를 둔 HyOrc 와 엔지니어링 회사인 Re:Build Optimation 도 유사한 플랜트 건설을 추진하고 있습니다. WasteFuel, Maverick, HyOrc는 IEEE Spectrum 의 논평 요청에 응답하지 않았습니다 .
분산형 바이오가스 메탄올 경제성
소규모 생산의 이점은 원료에서부터 시작됩니다. 바이오가스와 매립지 가스는 밀도가 낮고 운송 비용이 많이 듭니다. 런던에 있는 환경 및 엔지니어링 컨설팅 회사인 ERM은 운송된 매립지 가스의 비용을 기가줄당 22달러, 원자재 생산 비용은 기가줄당 약 9.5달러로 추산합니다.
엠볼론과 같은 모듈형 발전소 한 곳의 건설 비용은 500만 달러에서 2천만 달러 사이로 추산되는 반면, 중앙 집중식 발전소는 5억 달러 이상이 소요됩니다. 즉, 여러 지역에 발전소를 모아 운영하면 대규모 발전소와 동일한 생산량을 훨씬 적은 자본과 인허가 위험으로 달성할 수 있다는
의미입니다. 하지만 이러한 모델이 전 세계 운송에 필요한 수십 개의 발전소로 확장될 때에도 여전히 유효할지는 미지수입니다. 카세리스는 엠볼론의 목표가 보조금 없이 화석 연료와 거의 동일한 수준의 가격을 달성하는 것이라고 밝혔습니다. 그는 태양광 패널 과 배터리 분야에서 이미 성공을 거둔 표준화된 제조 방식에 대한 투자가 엠볼론과 경쟁사들에게도 수익성을 가져다줄 것이라고 예측합니다. 향후 20년 안에 100년 묵은 연료 공급망을 교체하려는 업계에 있어 분산 생산은 단순한 호기심이 아니라 필수적인 요소일 수 있습니다.
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