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운송 산업이 탄소 발자국을 줄이고 화석 연료에서 벗어나야 한다는 것은 분명합니다. 그러나 다음의 두 가지 큰 질문들이 남아 있습니다: 대형 트럭을 위한 최선의 대안은 무엇이며 오늘날 이미 사용이 가능한 지속 가능 옵션은 무엇입니까?
현재 수소를 첨가한 식물성 기름(HVO) 및 바이오 LNG와 같은 재생 연료뿐만 아니라 배터리 전기 및 수소 연료 셀을 포함하여 여러 기술이 해답으로 제안되고 있습니다. 개발, 인프라, 비용 및 수명주기 환경 영향에 관해서는 각각 고유한 장점과 한계가 있습니다.
Maria Grahn, Chalmers University of Technology의 부교수는 에너지 시스템 분석 및 운송을 위한 미래 연료 연구 분야에서 광범위하게 일하고 있습니다. "우리의 목표는 정부와 정책 입안자들이 그것을 위한 최상의 대안을 찾도록 인도할 수 있기를 바라면서 다른 옵션들을 더 잘 이해하는 것입니다."라고 그녀는 설명합니다. "답변하기 위한 다양한 시나리오와 질문들이 많이 남아 있습니다. 그러나 현재 상황에서는 특정 연료 유형에 대한 명확한 추세와 경향을 볼 수 있습니다.”
그녀의 작업의 일환으로 Maria는 미래의 연료 및 추세를 모델링하여 운송, 항공 및 승용차를 포함한 다양한 운송 모드에 어떤 연료가 가장 많이 사용될지 예측하는 데 기여했습니다. 대형 차량과 관련하여 업계는 명확한 방향으로 나아가고 있습니다.
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“적어도 유럽에서는 규정이 거의 모든 후미 파이프 CO2 배출을 사실상 금지하는 경우 실제로는 두 가지 옵션만 있습니다: 배터리 전기 및 수소. 대형 트럭의 미래 연료 혼합물을 모델링할 때 이 두 가지 연료가 앞으로 지배적일 가능성이 높다는 것을 알 수 있습니다."
짧은 대답은 둘 다입니다. 그러나 두 가지 중 어느 것이 주어진 상황에 가장 적합한지는 차량의 무게와 크기, 이동 거리, 연료 가용성 및 연료 보급 인프라에 대한 접근성과 같은 여러 가지 요인에 의해 귀결될 수 있습니다.
Maria는 "가장 큰 과제는 기반 시설입니다. 특히 수소는 이동이 어렵기 때문에 더욱 그렇습니다."라고 말합니다. "모든 전기를 어디에서 끌어올 수 있는지에 대한 질문도 있습니다. 전기 자동차에 동력을 공급하는 것뿐만 아니라 필요한 양만큼의 수소를 생산하기 위한 것입니다. 운송 외에도 철강과 화학 생산과 같은 다른 산업들에서도 앞으로 많은 수소가 필요할 것 같습니다. 사회로서, 우리는 이 수요를 충족시키기 위해 많은 값싼 전기를 생산해야 할 것이고, 그것은 재생 가능한 자원에서 가져와야 합니다.”
일반적으로 오늘날의 기술로는 거리가 짧을수록 배터리 전기 트럭을 사용하기가 더 쉬워집니다. 배터리 전기 트럭은 제한된 범위를 가지고 있고 재충전할 장소와 시간이 필요하기 때문입니다. 충전 인프라에 대한 접근이 제한된 장거리의 경우, 수소 연료 셀은 범위가 더 길고 연료 보급 시간이 훨씬 짧기 때문에 미래의 옵션이 될 것입니다. 하지만 수소 트럭은 여전히 우리의 미래입니다. 배터리 전기 트럭은 이미 사용 가능하며 오늘날 유럽 상품 운송의 상당 부분을 탈탄소화 시킬 수 있습니다.
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배터리 전기 대형 차량은 비교적 시장에 출시된 지 얼마 되지 않았고 수소 연료 셀이 아직 개발 중이라는 점을 감안할 때 기존 내연 기관은 상당 기간 남아 있을 것으로 예상됩니다. 사실, 화석 이후의 연료 세계에서 대체 연료를 사용하고 바이오 가스뿐만 아니라 수소와 전기 연료를 사용하면 연소 기관을 위한 자리가 여전히 있을 수 있습니다.
"탄소 중립 연료는 원하는 거의 모든 유형의 연료를 만들기 위해 수소와 탄소를 결합하여 생산됩니다."라고 Maria는 설명합니다. “주된 장점은 많은 탄소 중립 연료가 기존 연료와 동일한 엔진 및 연료 보급 인프라에서 사용될 수 있다는 것입니다. 우리의 방식은 그러한 연료가 운송 및 항공 산업에서 사용될 가능성이 있음을 보여줍니다. 그리고 배터리 전기 또는 연료 셀 기술로는 충족시킬 수 없는 까다로운 도로 과제 중 일부는 전기 연료 또는 수소가 해답이 될 수 있습니다. "
일일 운행 거리가 300km 이내인 모든 운전자에게 전기 트럭은 이미 화석 연료를 사용하지 않는 실행 가능한 옵션입니다
대부분의 잠재적인 화석 연료를 사용하지 않는 설루션이 아직 파이프라인에 있는 기술을 중심으로 발전하는 것처럼 보일 수 있지만 유통 및 지역 운송을 위한 바이오가스 구동 장거리 수송 트럭과 배터리 전기 트럭이 이미 시장에 나와 있습니다.
Volvo Trucks의 환경 및 혁신 이사인 Lars Mårtensson은 "일일 운행 거리가 300km 이내인 모든 운전자에게 전기 트럭은 이미 화석 연료를 사용하지 않는 실행 가능한 옵션입니다."라고 말합니다. "이것은 하룻밤 충전을 기준으로 하며 트럭 일정에 추가 충전을 통합할 수 있다면 공공 충전 인프라가 계속 확장됨에 따라 더 쉬워질 것이며 – 범위는 훨씬 더 길어질 것입니다."
바이오디젤, HVO 또는 바이오-LNG 등 재생 가능한 연료에 관한 현재 상태는 시장마다 다릅니다. 예를 들어, 프랑스에서는 바이오디젤 소비가 증가하고 있습니다. Shell과 같은 회사는 바이오 LNG 충전 생산을 늘리고 트럭 운전사들이 보다 쉽게 접근할 수 있도록 하고 있으며, 유럽 전역에서 연료 보급 네트워크가 빠르게 성장하고 있습니다. 핀란드 HVO 생산업체 Neste는 현재 싱가포르에 공장을, 확장하여 세계 최대 규모로 만들고 있습니다. 그러나 각각의 경우 생산을 위한 원료의 가용성이 제한 요인이 될 것으로 예상됩니다.
수소 연료 셀의 경우 Volvo Trucks은 첫 번째 테스트를 2022년에 완료했으며, 몇 년 안에 고객 현장 테스트를 시작할 예정입니다. 목표는 10년 하반기에 상업적 제안을 시작하는 것입니다.
Lars는 "운송 업계의 많은 사람들이 기후 문제를 해결할 묘책이 없다는 것을 알 수 있기 때문에 여러 설루션이 동시에 개발되는 것을 보고 있습니다."라고 말합니다. “그러나 이러한 기술들이 경쟁하는 것이 아니라 서로를 보완한다는 점을 명심해야 합니다. 따라서 화석 연료에서 벗어나기를 원한다면 어떤 기술이 "승리"하는지 기다리지 말고 현지 시장에서 개발 및 사용 가능한 옵션을 살펴볼 수 있습니다. 탄소 배출량을 줄이기 위해 찾고 있는 설루션은 아마도 이미 사용이 가능할 것입니다."
Maria Grahn의 이야기를 더 들으려면 화석 연료를 사용하지 않는 운송 산업에 대한 그녀의 견해를 공유하는 단편 영화를 시청해 보세요.