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CO2 Free 에너지 수소를 태양 광과 바이오 매스로부터 만들기 (1/2)

by 멋진그놈 2015. 12. 31.

수소는 다양한 방법으로 제조 될 수 있다. 현재 석유와 천연가스 등의 화석 연료로 생성하는 방법이 일반적이지만, CO2를 배출하지 않는 신재생 에너지를 사용하여, 물에서 제조하는 것도 가능하다. 가장 큰 문제는 비용을 인하함으로써 기술 혁신에 의한 변환 효율의 개선이 관건이다.


오사카에 접한 임해 공업지대의 일각에 일본 최대의 액화 수소 제조공장이 있다. 수 년 동안 수소 기술개발을 계속하고 있는 이와타니 산업이 간사이 전력 등과 공동으로 운영하고 있는 "하이드로엣지"이다. 2006년에 조업을 개시하였으며, 시간당 6000 리터의 액화수소를 생산하는 능력이 있다.


그림 : 액화수소의 제조공장(하이드로 엣지). 출처: 이와타니 산업


하이드로 엣지는 해외에서 수입 한 LNG (액화 천연 가스)를 원료로 하여 LNG의 주성분인 메탄과 수증기를 반응시켜, 수소와 이산화탄소 (CO2)를 생성하고 있다. 이와 같은 방법은 가정용 연료 전지인 "에네팜'에서도 수소를 만들어 내는 구조로 사용되고 있다.


일반적으로 수소를 제조하는 방법은 4 가지로 나눌 수있다 

첫 번째는 하이드로 엣지와 에네팜에서 채용하고 있는 화석연료로 부터 생성하는 방법이다. 메탄을 포함한 석유나 석탄, 천연가스에서는 수소 외에도 열이 발생되는 것이 특징이다. 에네팜에서의 폐열은 급탕에 이용하고 있다.


그림 : 수소의 제조 방법. 출처 : NEDO


두 번째 방법도 화석 연료에서 유래한 것으로, 제철 등에 사용되는 코크에서 발생하는 부생가스를 원료로 한다. 이 부생가스의 주성분은 수소와 메탄에서 뿐만 아니라 수증기 등과 반응하여 수소를 만들 수있다. 일본 내에서는 신일본제철주금(신닛테츠수미킨新日住金)이 제철 프로세서에 적용하여, 환경대책으로서 실시하고 있다.


그림 : 제철 공정에서 수소 생산의 흐름. 출처 : 신일본제철주금(新日住金)


이상의 2 가지 제조방법은 CO2를 발생하지만, 나머지 두 가지 방법은 CO2를 만들지 않고, 청정 에너지로서 수소를 만들 수 있다. 바이오 매스에서 메탄가스 등을 생산해서 수소를 만드는 방법과 태양광이나 풍력 등의 재생 가능한 에너지로 발전한 전력을 사용해 물을 전기 분해하는 방법도 있다.


원문 기사출처: http://www.itmedia.co.jp/smartjapan/articles/1408/05/news016.html