펜실베니아의 수소 허브에 무슨 일이 일어났나요?

3년 전, 수소는 오랫동안 기다려온 돌파구를 마련한 것처럼 보였습니다. Biden 행정부는 전국에 걸쳐 연료를 생산하기 위해 7개 허브에 대한 연방 자금 70억 달러를 발표했으며 펜실베니아는 신흥 산업의 주요 주체가 될 예정입니다.

수소는 오랫동안 배출 감소를 위한 잠재적인 핵심 열쇠로 예고되어 왔습니다. 통근 차량과 대중교통에 전력을 공급할 수 있을 뿐만 아니라 운송 및 철강 생산과 같이 탈탄소화가 어려운 산업에 전력을 공급할 수 있습니다.

2023년 필라델피아 티오가 터미널(Tioga Terminal) 연설에서 조 바이든(Joe Biden) 대통령은 펜실베니아의 두 허브인 중부 대서양 지역 수소 허브와 일반적으로 MACH2 및 ARCH2로 알려진 애팔래치아 수소 허브가 변혁을 일으킬 것이라고 군중에게 확신시켰습니다. 허브는 펜실베니아, 델라웨어, 뉴저지, 웨스트버지니아 및 오하이오 전역의 수소 생산자, 사용자 및 연구원으로 구성된 방대한 네트워크를 연결하게 됩니다. 그들은 양당 연합의 지원을 받았으며 펜실베니아 주지사 Josh Shapiro와 상원 의원 Dave McCormick의 지원을 받아 공화당 주에 경제적 기회를 제공하도록 설계되었습니다. 2023년에 Shapiro는 허브가 “펜실베이니아가 앞으로 수십 년 동안 계속해서 에너지 리더가 되도록 보장할 것”이라고 말했습니다.

MACH2는 델라웨어 밸리 지역에만 20,000개 이상의 일자리를 창출하고 에너지부로부터 7억 5천만 달러의 상금을 받아 전적으로 청정 에너지로 생산되는 녹색 수소 분야를 선도하겠다고 약속했습니다. ARCH2는 화석 연료를 통해 생산되고 탄소 포집 기술로 배출량을 격리하는 청색 수소를 제조하기 위해 9억 2,500만 달러를 받게 됩니다. ARCH2는 서부 펜실베니아의 철강 산업에 집중될 것입니다.

오늘날 이러한 추진력은 거의 사라졌으며, 이는 트럼프 행정부 하에서 불확실한 미래에 직면한 많은 청정 에너지 투자 중 하나입니다. ARCH2는 이전 파트너가 개입을 거부하거나 미디어 요청을 막는 등 완전히 어두워졌으며 MACH2는 보류 패턴에 들어갔습니다. 허브에 대해 잘 알고 있는 전문가들은 연방 정부가 매주 마음을 바꾸는 “그럴 것인가, 그렇지 않을 것인가”의 게임을 진행해 왔다고 말합니다.

처음에 허브에 반대했던 커뮤니티 그룹은 몇 달 동안 프로젝트에 대해 아무 소식도 듣지 못했다고 말했습니다. MACH2의 CEO인 Manny Cintron은 이메일을 통해 Inside Climate News에 허브의 “수상이 활성 상태”이지만 파트너는 “현재의 예산 불확실성을 고려하여 계속 조심스럽게 진행하고 있습니다”라고 말했습니다. 즉, 연방 정부가 허브에 계속 자금을 지원할지 여부를 알기 전까지는 누구도 투자를 진행하고 싶어하지 않습니다. 9월 말 현재 MACH2는 1월부터 잠재적인 파트너가 허브에 합류하도록 요청하는 내용을 계속 회람하고 있습니다. 에너지부는 반복적인 논평 요청에 응답하지 않았습니다.

애팔래치아에 초점을 맞춘 싱크탱크인 오하이오 리버 밸리 연구소(Ohio River Valley Institute)의 참모장인 톰 토레스(Tom Torres)는 “반대되는 중요한 증거를 볼 때까지 허브가 일어나고 있다고 생각하지 않습니다.”라고 말했습니다.

이 결과는 2024년 대선을 계기로 수소업계가 우려했던 결과와 정확히 일치한다. 자금 손실은 “펜실베니아에 해를 끼칠 것”이라고 Shapiro는 작년에 Axios에 말했습니다. “그것은 우리가 더 적은 에너지를 생산한다는 것을 의미할 것입니다. 미국 대통령이 왜 그렇게 하고 싶어하는지 모르겠습니다.”

도널드 트럼프가 취임하기 전부터 허브는 생산자에게 생산된 수소 1kg당 최대 3달러를 제공하는 45V 세금 공제 혜택을 받을 자격이 있는지에 대한 오랜 로비 싸움으로 인해 힘든 싸움에 직면해 있었습니다. 석유 및 가스 지지자들은 ARCH2와 같은 블루 수소 허브에 대한 더 많은 분할을 원했습니다. 환경론자들은 보조금이 펜실베니아의 가스가 많은 전력망에서 나오는 것이 아니라 청정 에너지로만 운영되는 허브로 전달되기를 원했습니다. 논쟁은 Biden이 퇴임할 때까지 거의 계속되어 투자를 지연시키고 프로젝트를 불명예에 빠뜨렸습니다.

설상가상으로 청정 에너지를 사용하여 다른 종류의 청정 에너지를 생산하는 녹색 수소는 비용 효율적으로 생산하기가 매우 어렵습니다. 연료는 전기 분해라는 과정을 통해 생성됩니다. 기본적으로 물에 전류를 흐르게 하여 수소와 산소를 분리합니다. 태양 전지판을 전해조에 연결하면 수소를 분리하는 과정에서 해당 전지판의 에너지 중 약 30%가 손실됩니다. 이를 연료 전지로 압축하거나 운송을 위해 액화한 다음 다시 전기로 변환할 때쯤이면 원래 태양 전지판에서 생성된 에너지의 약 70%가 사라지게 됩니다. 그리고 일단 생산에 성공하더라도 수소는 주기율표에서 가장 작은 원소로 누출이 매우 심하여 밀봉된 강철 통에서도 빠져나올 수 있습니다.

이것이 허브가 Biden의 계획이 처음 발표되었을 때 연료를 잘못된 해결책이라고 비난한 환경 단체로부터 그토록 많은 반발을 불러일으킨 이유 중 하나입니다. 미국은 현재 연간 약 1천만 미터톤의 수소를 생산하고 있으며, 거의 대부분이 석유와 가스를 사용하여 생산됩니다. 청정 수소는 훨씬 더 비싸며 보조금을 받더라도 대중교통, 개인 차량, 상업용 및 주거용 난방을 위한 실용적이거나 비용 경쟁력 있는 연료가 될 수 없다고 전문가들은 경고했습니다.

그러나 비료를 만드는 데 사용되는 암모니아와 같은 제품을 생성하는 탄소 집약적 화학 공급원료를 교체하는 경우 이는 매우 중요합니다. 암모니아 생산만으로도 전 세계 에너지 소비의 약 2%, 온실가스 배출의 1.5%를 차지합니다. 녹색 암모니아는 또한 전 세계 배출량의 3%를 추가로 발생시키는 전 세계 운송의 탈탄소화에 도움이 될 수 있습니다.

바이든 행정부 하에서 MACH-2는 필라델피아의 대중 교통 시스템인 SEPTA와 협력하여 수소 구동 버스를 테스트하는 모습을 보여주었습니다. 그러나 허브의 적용에서 MACH2의 주요 구매자는 적어도 처음에는 지역 정유소가 될 것이라는 것이 분명해졌습니다. 이는 이미 수소의 높은 인화성과 간접 온실가스로 작용하여 메탄, 오존 및 수증기의 영향을 확대할 수 있는 잠재력에 대해 우려하고 있는 지역 사회 및 환경 정의 단체에게는 어려운 판매입니다.

두 번째 트럼프 행정부는 청정에너지와 인센티브에 수십억 달러를 투자한 인플레이션 감소법을 폐기했지만, 적어도 서류상으로는 대부분의 수소 허브를 아끼지 않았습니다. 캘리포니아와 태평양 북서부에 예정된 두 개의 허브는 초기에 자금을 잃었고 여전히 법적 싸움에 빠져 있지만, 관대한 45V 수소 세금 공제는 비록 일정이 단축되었음에도 불구하고 살아 남았습니다. 처음에는 MACH2가 도마 위에 올랐다고 보고되었지만 크리스 라이트(Chris Wright) 에너지부 장관은 수소 허브가 4월에 자금을 유지할 것이라고 발표했지만 그 목적은 완전히 불분명합니다.

BloombergNEF의 수소 연구 책임자인 Martin Tengler는 이메일을 통해 Inside Climate News에 “미국에서 허브 상태보다 더 중요한 것은 개별 프로젝트가 진행되고 있는지 여부입니다.”라고 말했습니다. 생산자는 수소 고객을 찾고, 블루 수소 허브의 경우 45V 녹색 수소 세금 공제 및 45Q 탄소 포집 공제를 청구하기 위한 마감일을 준수해야 합니다. Tengler는 “45Q를 제외하고는 이 모든 것이 도전이었습니다.”라고 말했습니다.

생산자는 이제 세금 공제가 만료되기 전인 2032년이 아닌 2027년 12월 31일까지 작업을 시작해야 합니다. 특히 DOE가 7월 할당 계획에 따라 올해 허브에 더 이상 지출할 계획이 없다는 점을 고려하면 그 기한을 맞추는 것은 거의 불가능해 보입니다. ARCH2는 2033년까지 만료되지 않는 탄소 포집을 위한 45Q 세금 공제를 활용하기로 선택할 수 있지만 MACH2와 마찬가지로 총 1단계 지원금의 약 5분의 1만 인출해 “전체 지원금의 양동이가 줄었습니다”라고 Torres는 말했습니다.

자금 유예에도 불구하고 허브가 향후 몇 년 동안 해당 자금을 보유할 수 있을지는 확실하지 않습니다. 4월에 발표된 2027년 대통령 예산 요청에서는 현재 청정 수소 프로그램에 대한 비의무 자금을 “영구적으로 취소”하고 기본 부하 전력 업그레이드를 위해 “그린 뉴 스캠 자금”을 용도 변경하고 아르곤 및 오크리지 국립 연구소에서 AI 슈퍼컴퓨터 7대 건설에 12억 달러를 지출할 것을 요구하고 있습니다.

녹색 수소 허브인 MACH2는 운영을 위해 태양광 및 해상 풍력 발전에 의존했습니다. 일부 태양광 프로젝트가 여전히 진행되고 있지만 미국 해상 풍력 산업은 지난 2년 동안 트럼프 행정부에 의해 사실상 무력화되었습니다.

Atlantic Shores Offshore Wind and Invenergy는 지연과 규제 불확실성으로 인해 2025년 계약을 철회했으며, 트럼프 행정부가 기업에 임대 비용을 지불하기 시작한 이후 초기 단계 제품은 폐기되었습니다. 지난 4월, 뉴저지 공공 유틸리티 위원회는 해상 풍력을 전력망에 연결하기 위한 인프라를 더 이상 구축하지 않을 것이라고 발표했습니다. 블루 수소 허브로서 ARCH2는 주로 석유와 가스가 더 엄격한 배출 규정 하에서 계속 운영될 수 있는 방법으로 존재했습니다. 이제 트럼프 행정부가 발전소에 대한 배출 규정을 완전히 폐지했기 때문에 다소 중복되었습니다.

에너지 경제 및 재무 분석 연구소(Institute for Energy Economics and Financial Analysis)의 에너지 데이터 분석가인 아니카 준(Anika Junn)은 이것이 항상 바이든 행정부의 초기 계획의 문제 중 일부였다고 말했습니다. 정부가 청정 수소 생산에 일시적으로 보조금을 지원하더라도 수요 측면에서 보완적인 인센티브가 없다면 지원만으로는 충분하지 않을 것입니다.

“적어도 미국에서는 수소 이야기는 실제로 암모니아 이야기입니다.”라고 Jun은 말했습니다. 농부들을 위한 청정 비료 구입 비용 증가를 상쇄하기 위한 보조금 없이는 국내 시장을 구축하기가 어렵습니다. 즉, 미국에서 생산된 녹색 암모니아는 궁극적으로 해외로 배송될 것입니다.

Industrious Labs의 철강 이사인 Hilary Lewis는 친환경 철강 산업에 있어서 이는 큰 좌절이라고 말했습니다. Lewis는 “우리가 여전히 머릿속에서 상상하는 방식대로 강철을 만들고 있다는 사실이 사람들에게 다소 놀라운 일이라고 생각합니다. 크고 뜨거운 용광로, 뜨거운 금속이 여기저기 날아다니고, 더러운 석탄이 들어가고, 많은 오염이 발생합니다.”라고 Lewis는 말했습니다. “그것이 우리가 하는 방식입니다. 수 세기 동안 우리가 해왔던 방식입니다.”

펜실베니아에서는 그렇지 않았지만 청정강을 향한 간접적인 진전이 이루어졌습니다. Lewis가 설명한 구식 용광로는 용광로로 알려져 있습니다. 노후화되고 비효율적이며 배출 친화적인 방식으로 운영하는 것이 불가능합니다. 직접환원철로로 알려진 보다 현대적인 용해로는 훨씬 더 깨끗합니다. 현재는 메탄을 사용하지만 현대가 루이지애나에 건설 중인 58억 달러 규모의 제철소와 같은 시설은 결국 녹색 수소로 전환될 수 있습니다. “펜실베이니아의 철강 산업을 현대화하는 데에는 두 가지 단계가 있습니다. 하나는 깨끗한 수소를 이용할 수 있게 하는 것입니다.”라고 Lewis는 말했습니다. “그리고 다른 하나는 기존 석탄 기반 용광로를 대체하기 위해 새로운 용광로를 건설하는 것입니다.”

그 동안 Torres는 이전의 많은 수소 허브 파트너가 현재 에너지 원인인 데이터 센터로 전환하고 있다고 말했습니다. 그는 처음에는 석탄을 가스로 전환하는 시설로 구상되었던 웨스트 버지니아의 Adams Fork 에너지 프로젝트를 지적했습니다. 2023년에는 대규모 암모니아 허브를 구축하려는 계획과 함께 ARCH2 허브에 파트너로 합류했지만 나중에 프로젝트에서 제외되었습니다. 올해 같은 회사는 데이터 센터에 전력을 공급하기 위해 가스 플랜트를 건설하는 방향으로 전환했습니다. Hog Lick Aggregates, EQT, Fidelis New Energy 및 CNX Resources 등 최소 4개의 이전 ARCH2 파트너가 여기에 합류했습니다.

Torres는 “누군가가 수소 허브에 대해 문의할 때마다 내가 모르는 일이 일어나고 있음에 틀림없다고 생각합니다.”라고 말했습니다. “지금은 모두 가스 공장과 데이터 센터이기 때문입니다.”