계절별 에너지 저장 수단이든, 무공해 항공이라는 큰 가능성을 품고 있든, 수소는 오랫동안 탄소 중립을 달성하기 위한 필수적인 기술로 여겨져 왔습니다. 동시에 수소는 이미 화학 산업에 중요한 원자재이며, 현재 독일에서 수소를 가장 많이 사용하는 산업입니다. 2021년 독일의 화학 공장들은 110만 톤의 수소를 소비했는데, 이는 37테라와트시의 에너지에 해당하며 독일 전체 수소 사용량의 약 3분의 2에 달합니다.

독일 수소 태스크포스의 연구에 따르면, 화학 산업의 수소 수요는 2045년 탄소 중립 목표 달성 이전에 220 TWh 이상으로 증가할 수 있습니다. 화학공학·생명공학회(DECHEMA)와 독일 국립과학원(acatech) 전문가들로 구성된 연구팀은 기업, 행정, ​​정치 관계자들이 수소 경제의 잠재적 미래 전망과 이를 구축하는 데 필요한 단계를 함께 이해할 수 있도록 수소 경제 구축 로드맵을 설계하는 임무를 맡았습니다. 이 프로젝트는 독일 교육연구부와 경제·기후행동부의 예산에서 425만 유로의 보조금을 받았습니다. 프로젝트 대상 분야 중 하나는 연간 약 112톤의 이산화탄소 환산량을 배출하는 화학 산업(정유 제외)입니다. 이는 독일 전체 배출량의 약 15%에 해당하지만, 해당 부문이 전체 에너지 소비량에서 차지하는 비중은 약 7%에 불과합니다.

화학 산업에서 에너지 소비와 배출량 사이에 뚜렷한 불균형이 나타나는 이유는 이 산업이 화석 연료를 기본 원료로 사용하기 때문입니다. 화학 산업은 석탄, 석유, 천연가스를 에너지원으로 사용할 뿐만 아니라, 이러한 자원을 탄소와 수소와 같은 원소로 분해하여 화학 제품을 생산하는 원료로 활용합니다. 이러한 과정을 통해 암모니아와 메탄올 같은 기본 물질을 생산하고, 이를 다시 가공하여 플라스틱, 인공 수지, 비료, 페인트, 개인 위생용품, 세척제, 의약품 등을 만듭니다. 이 모든 제품에는 화석 연료가 포함되어 있으며, 일부 제품은 화석 연료로만 구성되어 있기도 합니다. 화학 산업 배출량의 절반은 화석 연료의 연소 또는 소비 과정에서 발생하며, 나머지 절반은 이러한 전환 과정에서 발생합니다.

녹색 수소는 지속 가능한 화학 산업의 핵심입니다.

따라서 화학 산업의 에너지가 전적으로 지속 가능한 에너지원에서 공급된다 하더라도 배출량은 절반으로 줄어들 뿐입니다. 하지만 화석 연료에서 생산되는 (회색) 수소에서 지속 가능한 (녹색) 수소로 전환한다면 화학 산업은 배출량을 절반 이상 줄일 수 있습니다. 현재까지 수소는 거의 전적으로 화석 연료에서 생산되어 왔습니다. 재생 에너지원에서 수소를 약 5% 정도 얻는 독일은 이 분야에서 세계적인 선두 주자입니다. 2045년/2050년까지 독일의 수소 수요는 6배 이상 증가하여 220TWh를 넘어설 것으로 예상됩니다. 최대 수요는 283TWh에 달할 수 있으며, 이는 현재 소비량의 7.5배에 해당합니다.