전기차 시대를 맞아 도요타자동차는 내연기관 사용을 고집하는 도요타자동차가 시대에 뒤떨어지고 생태학적으로 불건전하다는 평가를 받는 등 가장 많은 비난을 받고 있다.
하지만 미래 엔진에서 탄소 배출이 없을 뿐만 아니라, 운전 중에 이산화탄소를 흡입할 수 있는 기술이 있다면, 토요타의 주장은 여전히 비판을 받을 것인가?
이제 Toyota Motor Corp.은 차량 엔진에 새로운 유형의 탄소 포집 여과 장치를 설치하는 Carbon Capture Engine이라는 기술을 시연하고 있습니다. Toyota는 2023년 GR Corolla 경주용 자동차에서 시스템을 테스트했습니다.
GR 코롤라는 미량의 이산화탄소만 배출하는 수소 연료 엔진을 탑재하고 있으며, 필터 장치는 작동할 때마다 대기 중 이산화탄소를 제거할 수 있다.
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낡은 병에 담긴 새 포도주
사진: Toyota GR Corolla 경주용 자동차가 회사에서 생산한 탄소 포집 필터가 장착된 엔진을 테스트하고 있습니다.
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GR의 자동차 개발 프로젝트 총괄 책임자인 이토 나오아키(Naoaki Ito)는 "탄소 포집 기술은 인프라 산업에서 빠르게 발전하고 있지만 우리가 아는 한 토요타는 이 기술을 자동차에서 테스트한 최초의 회사"라고 말했습니다.
Toyota는 오랫동안 오래된 기술의 새로운 용도를 모색하는 것을 옹호해 왔습니다.
회사는 내연기관이 여전히 탄소 중립을 이루기 위해 제 역할을 다할 수 있는 잠재력을 갖고 있으며, 동시에 팬들이 그토록 좋아하게 기억하는 일자리와 포효 및 운전 느낌을 유지한다고 말합니다. Toyota는 올해 1월 자사의 다중 경로 친환경 자동차 개발 전략의 일환으로 첨단 내연기관에 대한 새로운 연구 개발 계획을 발표했습니다.
도요다 아키오(Toyoda Akio)가 주창한 도요타의 다각화된 개발 전략은 한때 투자자, 환경보호론자, 전기 자동차 애호가들로부터 비난을 받았고, 그들은 도요타가 더 빨리 전기 자동차로 전환할 것을 요구했습니다.
그러나 도요타는 하이브리드 자동차의 이익과 판매가 사상 최고치를 기록하고 전기 자동차로의 급속한 전환에 대한 낙관론이 냉각되면서 입증되기 시작했습니다. 투자자들은 지난 1년 동안 도요타의 주가를 80% 상승시켰으며, 1월 1일 이후 약 30% 상승했습니다.
지난 2월 현대차의 시가총액은 50조엔(약 2조3913억5000만 위안)을 돌파해 일본 기업 최초로 이 기록을 넘어섰다.
2023년 토요타의 표준 하이브리드 차량의 전 세계 판매량은 31% 증가한 340만 대를 기록했습니다. 글로벌 배송에서 이들의 점유율은 2022년 27%에서 33%로 증가할 것입니다. Toyota의 주요 초점은 여전히 하이브리드 자동차를 더 깨끗하게 만들 수 있는 장치에 있을 것으로 예상됩니다.
그러나 수소 연료 엔진과 탄소 포집은 새로운 방향을 제시합니다.
Toyota의 신인 레이싱 팀은 지난 여름 일본 남서부에서 열린 5시간 내구 레이스에서 GR Corolla를 타고 탄소 포집 기술을 선보였습니다.
회사의 흡수체가 공기를 직접 포집하여 이산화탄소를 흡수하는 방법을 설명합니다.
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Toyota의 Gazoo Racing 모터스포츠 및 성능 부문은 실험용 자동차를 사용하여 수소 연소 및 기타 신기술을 테스트합니다.
탄소 포집 시스템은 공기 중의 이산화탄소를 포집하는 원형 필터 2개와 필터에 이산화탄소를 흡수해 저장하는 액체 용기로 구성된다.
중요한 점은 시스템이 이산화탄소를 제거하기 위해 추가 에너지가 필요하지 않다는 것입니다. 엔진 자체의 열이 필터의 탄소를 액체로 방출합니다. 액체에서 탄소는 흡수되어 알킬아민 용액과 결합된 후 처리됩니다.
핵심은 필터 속 세라믹 촉매를 가와사키중공업이 개발한 이산화탄소 흡수제로 코팅했다는 점이다. 이 기술은 일반 배기관에 사용되는 기술과 유사하다.
필터가 2개 있습니다. 공기청정기에 설치된 공기 흡입구는 초당 60리터의 외부 공기를 흡입할 수 있습니다. 다른 하나는 엔진룸 전면에 장착되어 오일의 경로를 따라 이산화탄소를 흡수합니다.
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아직 멀었어
하지만 이 기술이 상용화되기까지는 여전히 걸림돌이 많다.
테스트에서 이 기술은 일반 차량이 정상 작동 중에 생성하는 양보다 훨씬 적은 양의 이산화탄소만 공기 중에서 제거할 수 있었습니다. 테스트 차량은 20바퀴를 돌 때마다 20g의 이산화탄소만 흡수했습니다. 미국 환경 보호국(EPA)에 따르면 기존 가솔린 엔진은 소비되는 1갤런(약 3.785리터)당 평균 8,887g의 이산화탄소를 배출합니다.
또한 Toyota의 경주용 자동차에서는 피트 스탑마다 필터를 수동으로 교체해야 합니다. 흡수성 유체를 안전하게 취급하는 방법은 여전히 논란의 여지가 있습니다.
따라서 상업적으로 실행 가능하려면 더 많은 노력이 필요합니다.
결과를 달성하기 위한 단계
도쿄 SBI 증권의 엔도 코지 수석 자동차 분석가는 도요타의 실험이 결코 승용차에 적용될 수 없으며 결국 특허를 받은 파일럿 프로젝트에 그칠 수도 있다고 말했습니다. 상용화되더라도 탄소 포집 기술은 더 큰 필터를 수용할 수 있는 대형 트럭이나 산업용 등급 육상 운송 차량에 더 적합할 수 있다고 그는 말했습니다.
그러나 적어도 이 아이디어는 도요타가 탄소 중립을 향해 나아가면서 청정 연소에 대해 진지하다는 것을 보여줍니다.
엔도는 “그들은 여전히 순수 전기차로 가는 교량 역할을 하는 엔진이 필요하다”고 말했다. "하이브리드 시스템과 결합하면 수명주기 배출가스 평가 측면에서 전기자동차와도 경쟁할 수 있도록 내연기관의 효율성을 지속적으로 개선해야 합니다." 자동차와 비교된다."
더 큰 필터는 의심할 여지 없이 더 많은 탄소를 포집하지만 비용도 더 많이 들고 공간도 차지합니다. 필터 교체도 어떤 방식으로든 자동화되어야 한다고 Toyota의 Ito는 말했습니다.
이러한 시도는 Toyota가 Prius 플러그인 하이브리드에 처음으로 태양광 패널을 설치한 것과 같을 것입니다. 처음에는 이 기술이 마치 속임수처럼 보였습니다. 하지만 이후 지속적인 개발과 개선을 통해 가치가 높아지기 시작했습니다.
이토는 “전 세계적으로 생산되는 이산화탄소의 양에 비해 회수되는 이산화탄소의 양은 적다”고 인정하면서도 모든 새로운 아이디어는 작은 크기에서 시작된다고 지적했다.
그는 “이산화탄소 포집 기술 개발은 아직 초기 단계지만 모터스포츠를 활용해 개발을 가속화하고 있다”며 “이 기술은 큰 잠재력을 갖고 있다고 생각하며 계속해서 개발해 나갈 것”이라고 말했다.
