바이오연료 및 e-연료 생산을 위한 첨단 계측 솔루션
전 세계는 지속 가능한 에너지 미래를 향해 빠르게 나아가고 있습니다. 산업계와 각국 정부가 야심찬 탈탄소 목표를 설정함에 따라, 바이오연료와 e-연료는 보다 친환경적인 운송, 항공 및 산업 운영을 가능하게 하는 핵심 요소로 부상하고 있습니다.
원료 취급부터 고도화된 합성 공정에 이르기까지, 생산의 모든 단계에서는 온도, 압력, 레벨 및 유량에 대한 정밀한 계측과 제어가 필수적입니다.
재생 연료 생산의 주요 공정 경로
주요 생산 공정으로는 수소화 식물성 오일 (HVO), 수소화 에스테르 및 지방산 (HEFA), 바이오매스 기반 액체연료 (BtL), e-연료, 에탄올-제트 연료 전환 (EtJ), 메탄올-제트 연료 전환 (MtJ) 등이 있습니다.
HEFA 및 HVO 연료는 원료 취급과 전처리부터 수소화 처리, 이성질화, 분별 공정에 이르기까지의 과정을 통해 생산되며, 화석 연료 기반 디젤 및 항공유를 직접 대체할 수 있습니다. 이러한 연료는 기존 엔진에 별도의 개조 없이 적용 가능하며, 우수한 저온 유동성 및 연소 특성을 제공하고 지속가능성 목표 달성에 기여합니다. WIKA의 계측 솔루션은 까다로운 공정 환경에서도 정밀한 공정 제어를 제공하여 안전하고 효율적인 운전을 보장하며, 설비 가동 시간을 극대화합니다.
BtL 연료는 농업 부산물, 목재 칩, 생활 폐기물과 같은 유기물을 가스화 및 피셔–트롭슈(Fischer–Tropsch) 합성 공정을 통해 액체 탄화수소로 전환하여 생산됩니다. 이 공정을 통해 디젤 및 항공유를 포함한 고품질 합성 연료가 생산되며, 기존 엔진 및 인프라와 호환됩니다. BtL 연료는 재생 가능한 원료를 활용하고 순환 경제를 촉진함으로써 온실가스 배출을 줄일 수 있는 지속 가능한 대안을 제공합니다. 첨단 계측 기술은 복잡한 전환 공정 전반에서 정밀한 공정 제어와 안전성을 보장합니다.
E‑연료(E‑fuels) 또는 전기연료(Electrofuels)는 ‘비생물학적 재생 연료(RFNBO, Renewable Fuels of Non‑Biological Origin)’로도 불리며, 재생에너지 전력을 이용한 수전해로 생산된 그린 수소와 포집된 이산화탄소를 결합하여 제조되는 합성 연료입니다. 이러한 원료는 피셔–트롭슈 합성과 같은 공정을 통해 합성 디젤, 가솔린 또는 항공유와 같은 액체 연료로 전환됩니다. E-연료는 기존 물류 및 엔진 기술을 그대로 활용할 수 있는 드롭인(drop‑in) 솔루션으로, 운송 및 산업 부문의 탈탄소화를 가능하게 합니다. 이러한 생산을 통해 재생에너지의 저장과 운송을 가능하게 하여 에너지 전환과 기후 목표 달성을 지원합니다.
에탄올‑투‑제트(EtJ) 연료는 주로 바이오매스에서 얻은 에탄올을 업그레이드하여 지속가능 항공 연료(SAF)로 전환함으로써 생산됩니다. 이 공정에는 에탄올을 에틸렌으로 전환하는 탈수, 장쇄 탄화수소로의 올리고머화, 그리고 항공유 규격을 충족하기 위한 수소화 단계가 포함됩니다. EtJ 연료는 기존 항공기 엔진 및 인프라와 호환되며, 항공 산업의 탄소 발자국을 줄이는 재생 가능한 대안을 제공합니다. 이 공정 경로는 다양한 원료의 활용을 가능하게 하며, 에너지 안보와 지속가능성 목표 달성에 기여합니다.
메탄올‑투‑제트(MtJ) 연료는 재생 합성가스 또는 포집된 CO₂와 그린 수소로 생산된 메탄올을 일련의 촉매 공정을 통해 항공유로 전환하여 제조됩니다. 이 공정에는 가스화, 수전해, 메탄올‑투‑올레핀(MTO), 올리고머화, 수소화 단계가 포함됩니다. MtJ 연료는 엄격한 항공 연료 기준을 충족하며, 바이오매스와 e‑연료를 포함한 다양한 지속가능 원료로부터 생산될 수 있습니다. 이 공정은 항공 산업에 재생 탄소와 수소를 통합함으로써 탈탄소화를 한층 더 진전시킵니다.
각 공정 경로는 공정 제어, 안전 및 효율성 측면에서 고유한 과제를 안고 있어, 모든 단계에서 정밀한 계측 장비가 필요합니다. 부정확하거나 신뢰할 수 없는 측정은 안전 위험, 수율 저하 및 고비용의 비가동 시간으로 이어질 수 있습니다.
그러나 이러한 목표를 달성하기 위해서는 새로운 연료뿐만 아니라, 밸류체인 전반에 걸친 정밀성, 신뢰성, 그리고 혁신이 필요합니다.
그래서 선도적인 연료 생산업체들은 WIKA를 신뢰합니다. WIKA의 첨단 계측 솔루션은 최적의 공정 제어, 규제 준수 및 장기적인 운영 우수성을 보장합니다. WIKA의 첨단 계측 포트폴리오는 원료 취급 및 전처리부터 탄화수소 합성, 수소화 처리, 이성질화, 분별, 가스화에 이르기까지 바이오연료 및 e‑연료 생산 전 과정의 요구 사항을 충족하도록 설계되었습니다.