▲ 사진=Svante Technologies Inc.

스반테 테크놀로지(Svante Technologies Inc., 이하 스반테)가 자사의 탄소 포집 프로세스에 사용되는 독자적인 흡착제인 CALF-20(Calgary Framework 20)의 규모를 확대하기 위해 BASF와 상호 상업 공급 계약을 체결했다고 오늘 발표했다. 이 금속-유기 구조(MOF) 흡착제는 빠른 고체 흡착 및 저압 증기를 사용해 시멘트 및 블루수소 플랜트와 같은 산업 공급원에서 배출되는 이산화탄소(CO2)를 최대 95%까지 포집할 수 있다.

스반테는 ‘필터’로 알려진 구조화된 흡착제 베드를 사용해 탄소 포집 및 제거 기술을 개발했다. 당사는 탄소 포집용 고체 흡착제 사용 분야에서 가장 앞선 기업으로, 브리티시컬럼비아주 밴쿠버의 현장은 세계 최초 상업적으로 이용 가능한 MOF 나노물질 필터 제조 시설을 갖추고 있다. BASF와의 상용 공급 계약을 통해 스반테의 다음 성장 단계는 탄소 포집 필터 제조 규모를 최대 수백만 톤까지 확장하고 2030년까지 수백 개의 대규모 탄소 포집 및 저장(CCS) 시설을 구현하는 것이다.

스반테의 고유한 모듈식, 환경친화적인 고체 흡착제 기술은 산업 배기가스에서 CO2를 포집하도록 설계됐다. 이는 고순도(95% 파이프라인 등급) CO2로 농축돼 안전한 저장이나 추가 산업 용도로 공급된다. 이 독특한 접근 방식은 일반적으로 낮은 압력과 묽은 농도에서 대량으로 배출되는 희석된 연도 가스의 질소에서 CO2를 분리하는 과정에 맞게 특별히 맞춤화됐다. 스반테의 기술은 수소, 펄프 및 종이, 시멘트, 철강, 알루미늄, 화학 등 다양한 분야의 산업 활동을 탈탄소화하는 데 핵심적인 역할을 할 것으로 기대된다.

스반테와 BASF는 지난 2년 동안 CO2 흡착용 스펀지 역할을 하는 CALF-20의 규모를 확대하기 위해 협력해왔다. 2021년 12월 국제 동료 심사 저널인 사이언스(Science)에 게재된 연구 결과는 CALF-20의 산화 및 수증기에 대한 고유한 저항성을 입증했으며, 이를 통해 스반테의 독점 구조화된 흡착 필터를 사용해 저렴한 비용으로 CO2를 포집할 수 있다.

고체 흡착제는 탄소 포집을 위한 단계적 변화이지만, 낮은 제조 비용으로 모든 기능을 견고한 프레임워크 재료에 통합하는 것이 과제이다. 스반테의 필터와 결합된 CALF-20은 이러한 문제를 해결하고 물을 통해 고용량, 선택적으로 CO2를 포집한다.

스반테의 사장 겸 CEO인 클로드 레투르노(Claude Letourneau)는 “고성능 CO2 포집 및 제거를 위해 직접 접촉 증기를 사용해 흡착제에서 CO2를 제거하는 스팀 스트리핑은 일종의 ‘성배’와 같다. 이는 이러한 작업을 위한 가장 효과적인 방법으로 간주된다”라며 “독자적으로 구조화된 흡착 필터와 결합된 이 MOF 소재는 탄소 포집 및 제거 산업의 판도를 바꾼다. 당사는 CO2 포집에 드는 자본 비용을 줄일 수 있는 기술을 보유하고 있으며, 이는 모듈식으로 적응성이 뛰어나다. 이제 이 기술을 확장하고 상용화해 기가톤 규모의 실행 가능한 탄소 관리 산업을 창출해야 할 때”라고 강조했다.

스반테는 BASF와 협력해 친환경 화학 원리에 따라 간단한 저온 공정을 사용하여 CALF-20 MOF 흡착제를 실험실 규모에서 산업 규모로 성공적으로 확장했다. CCS를 널리 채택하려면 확장성과 저렴한 고체 흡착제 비용이 필수적이지만, 지금까지 MOF 소재를 저렴한 비용으로 대량 생산하는 것은 가스 분리 산업의 장벽이었다.

스판테는 CALF-20 제조 공정을 확장하는 것 외에도 ‘롤형 흡착제(Sorbent on a Roll)’라는 공정도 개발했다. 이는 흡착제를 라미네이트 시트에 코팅하기 위한 대용량, 저비용 롤투롤 공정이다. 해당 라미네이트는 고성능 필터에 스택되며, 이제 산업용 포인트 소스 포집과 다이렉트 공기 포집에 모두 사용할 수 있다.