전통적으로 천연가스 또는 석탄에서 추출된 화석 기반 디메틸 에테르(DME)는 시장에서 오랫동안 존재해 왔다. 글로벌 생산능력은 2000년대 중반부터 중국의 급격한 생산능력 확장으로 인해 공급과잉 상태에 빠졌다. 많은 중국 메탄올 생산업체가 잉여 메탄올을 위한 통합 다운스트림 출구로 DME를 건설함에 따라, 그 기간 동안 석탄 기반 메탄올 시설의 광범위한 설립에 의해 주도되어, 중국만 글로벌 용량의 90% 이상을 차지한다. 그러나 최근 몇 년 동안 에너지 전환 운동의 형태로 변화하는 변화가 목격되었다. 탄소 중립에 도달하기 위한 정부의 지원과 산업계의 약속에 힘입어, 이 운동은 지속 가능한 저탄소 연료의 스케일업과 배치를 진전시키는 것을 목표로 하는 새로운 투자 물결에 불을 붙였는데, 이는 재생 가능한 DME를 포함하는 범주이다.

Renewable DME란 무엇인가?

Renewable DME는 안전하고 환경 친화적인 연료로서, 특히 원격지에서 감축이 어려운 부문에 온실가스(GHG) 배출을 신속하게 영향을 미칠 수 있는 안전하고 환경 친화적인 연료로 두각을 나타내고 있다. 화석 기반 DME와 동일한 분자 구조를 공유함에도 불구하고 재생 가능 DME는 재생 가능한 전력 및 이산화탄소뿐만 아니라 바이오매스, 폐기물 잔여물과 같은 지속 가능한 공급 원료를 포함하는 다양한 생산 경로를 통해 차별화된다. 재생가능 DME는 아래 그림과 같이 다양한 용도로 사용될 수 있다.

최근 Renewable DME에 대한 관심이 급증한 것은 주로 운송, 가정 난방 및 요리 부문 전반에 걸쳐 화석화에 대한 수요가 증가했기 때문이다. 재생 액화석유가스(LPG)는 이미 상업적으로 판매되고 있지만 대부분의 생산 경로에서 부산물로 인해 공급이 여전히 제한되어 있다. DME와 LPG를 중량의 최대 20%까지 혼합하면 기존 인프라를 크게 수정할 필요가 없다. 이는 결과적으로 보관, 물류, 병입과 관련된 프로세스를 단순화하여 소비자가 보다 편리하게 채택할 수 있게 해준다. 또한 Renewable DME는 분자 구조로 인해 수소 운반체로서의 잠재력을 보유하고 있어 부피 기준으로 더 많은 수소를 운반할 수 있다. 이러한 품질은 잠재적인 "미래 연료"로서 수소에 대한 강조가 점점 더 커지고 있는 상황에서 유리하게 자리매김하고 있다.

산업 발전

현재는 아직 초기 시장이지만 Renewable DME는 전 세계적으로 급속한 성장 단계를 겪고 있다. 미국에 본사를 둔 Oberon Fuels는 크래프트 펄프 공장 공정에서 얻은 그린 메탄올을 공급원료로 사용하여 2021년 캘리포니아주 Brawley에 있는 Maverick 공장에서 Renewable DME 생산을 상업화한 최초의 회사가 되었다. 이 회사는 2027년까지 연간 50만 톤 이상의 생산 능력을 달성하는 것을 목표로 북미와 유럽에 더 많은 시설을 건설할 계획이다.

Dimeta는 두 개의 주요 글로벌 LPG 유통업체인 SHV Energy와 UGI International의 합작법인으로, 오프 그리드 에너지 부문의 탈탄소화를 가속화하기 위해 Renewable DME의 생산 및 사용을 진전시키기 위해 설립되었다. 현재 Dimeta는 KEW Technology, Enerkem 및 NextChem/MyRechemical(Maire Tecnimont의 일부)과 파트너십을 맺고 있으며 TNO 등을 포함한 연구 컨소시엄에 참여하고 있다. Dimeta와 KEW Technology의 합작 회사인 Circular Fuels Ltd.는 도시 고형 폐기물(MSW)을 공급원료로 사용하여 영국 Teesside에 연간 50,000톤 규모의 공장을 건설할 계획이다. Teesside 시설은 2025년까지 상업 생산을 시작하는 것을 목표로 하고 있다. Dimeta는 2027년까지 북미와 유럽 전역에 걸쳐 5개의 다른 생산 시설을 개발하여 연간 총 생산 능력이 300,000톤에 도달하는 것을 목표로 하고 있다.

지속 가능성 및 탄소 배출 제어와 관련된 정책이 보다 성숙한 북미와 서유럽 외에도 한국은 재생 가능 DME 개발의 핵심 시장이기도 하다. 한국에 본사를 둔 Bio Friends Inc.는 또한 향후 3~4년 내에 가동될 3개의 새로운 재생 가능 DME 시설을 발표했는데, 이 시설은 모두 국내에 위치해 있다. 전반적으로, Renewable DME 공간은 전 세계적으로 지속 가능한 솔루션에 대한 수요가 증가함에 따라 단기적으로 점점 더 활성화될 것으로 예상된다.

대부분의 저탄소 연료와 마찬가지로 Renewable DME는 현재 해결해야 할 특정 장애물에 직면해 있다. 여기에는 높은 생산 비용과 기타 고부가가치 저탄소 연료와의 경쟁이 포함된다. 지속 가능한 항공 연료(SAF)와 재생 가능한 디젤은 무엇보다도 지속 가능한 공급원료를 놓고 경쟁하고 있다. 그럼에도 불구하고 현재 지정된 기간(예: 2050년 또는 2060년) 내에 순 제로 목표 달성을 보장하는 단일 솔루션이 없다는 점을 인식하는 것이 중요하다. 결과적으로, Renewable DME는 글로벌 에너지 전환 운동을 추진하는 데 중요한 역할을 한다. 이는 독립형 저탄소 연료로 사용되거나 기존 액체 가스 공급망을 활용하여 전환과 관련된 비용을 효과적으로 완화할 수 있다.

자세히 알아보기

Biorenewable Insights: Renewable DME (2023)

이 보고서는 다양한 지역에서 Renewable DME를 생산하기 위한 다양한 경로에 대한 기술 경제적 분석뿐만 아니라 용량 분석, 기존 시장에 대한 전략적 영향 및 이러한 프로세스의 관련 GHG 배출에 대해 심층적으로 다루고 있다.

출처: NexantECA 블로그