수소는 석유를 대체하는 에너지원입니다. 수소로 구동되는 열차가 EU에서 운행을 시작했습니다. 2018년 독일에서 상업 운행을 시작한 수소 연료 전지 열차가 프랑크푸르트 인근에서 운행되었습니다. 당시 수소 열차에 사용된 수소 연료는 산업용으로 생산된 것이었습니다. 이를 ‘회색 수소’라고 불렀습니다. 산업용 수소 연료는 환경에 미치는 영향을 50%까지 줄일 수 있다고 합니다. 하지만 회색 수소가 진정으로 친환경적이지 않다는 인식도 있었습니다. 이 프로젝트는 재생 에너지에서 생산된 친환경 수소로 열차를 운행하는 것을 목표로 합니다. 목표는 50% 감축이 아니라 100% 감축입니다.
수소의 저장, 운송, 폭발 위험 등의 문제가 있습니다. 1937년 5월 미국 뉴저지주 맨체스터 타운십에서 유명한 수소 폭발 사고가 발생했습니다. 이 사고로 36명이 사망하고 많은 승객이 중상을 입었습니다. 수소는 연료로 계속 사용될 것이지만, 취급 시 주의가 필요합니다. 사람들은 위험을 피하고 편안함을 추구합니다. 암모니아는 수소의 위험을 상쇄하는 물질입니다. 전 세계 암모니아 생산량은 연간 약 2억 톤입니다. 이 2억 톤은 플라스틱의 주요 원료인 에틸렌과 거의 같은 규모입니다. 암모니아 생산량의 약 80%는 화학 비료 제조에 사용됩니다.
문제가 발생하면 이를 해결하기 위한 도전자들이 등장합니다. 수소는 운송 및 저장에 어려움을 겪습니다. 그러나 암모니아는 약간의 냉각과 가압으로 액화될 수 있어 보관 및 운송이 용이합니다. 공기와 물과 같은 익숙한 공급원에서 암모니아를 합성하는 연구가 발표되었습니다. 공기 중에 풍부한 질소와 물의 화학 반응에서 필요한 물질들이 혼합됩니다. 혼합물에 빛을 비추면 암모니아가 생성됩니다. 이 방법은 질소와 필요한 물질을 혼합하고 빛을 비추면 상온, 상압에서 암모니아를 생산합니다. 도쿄대학교 대학원 공학연구과 니시바야시 요시아키 교수와 그의 동료들이 암모니아 합성에 대한 보고서를 발표했습니다. 이는 질소, 물, 그리고 빛으로부터 암모니아를 합성한 세계 최초의 연구팀의 사례입니다. 연구 결과는 2025년 5월 영국 과학 저널 네이처 커뮤니케이션즈에 게재되었습니다. 암모니아는 세계에서 가장 널리 사용되는 화학 원료 중 하나로 자리 잡았습니다. 연소 시 이산화탄소(CO2)를 배출하지 않는 연료로 주목을 받고 있으며, 수소와 달리 폭발 위험이 낮아 높은 가치를 지닙니다. 저장 및 운송 측면에서도 훨씬 안전한 물질이 될 것이며, 이제 간단한 방법으로 암모니아를 생산할 수 있을 가능성이 있습니다.
