수소:신재생에너지원 중에서 수소에 대해 설명합니다.

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개요

수소에너지 기술

  • 수소에너지기술은 물, 유기물, 화석연료 등의 화합물 형태로 존재하는 수소를 분리, 생산해서 이용하는 기술

    수소는 물의 전기분해로 가장 쉽게 제조할 수 있으나 입력에너지(전기에너지)에 비해 수소에너지의 경제성이 너무 낮으므로 대체전원 또는 촉매를 이용한 제조기술 연구
    ※에너지보존법칙상 입력에너지(수소생산)가 출력에너지(수소이용)보다 큰 근본적인 문제가 있음

  • 수소는 가스나 액체로 수송할 수 있으며 고압가스, 액체수소, 금속수소화물 등의 다양한 형태로 저장 가능함

    현재 수소는 기체상태로 저장하고 있으나 단위 부피당 수소저장밀도가 너무 낮아 경제성과 안정성이
    부족하여 액체 및 고체저장법을 연구 중

수소에너지시스템

수소에너지가 이용되기까지의 과정과 단계마다 요구되는 기술시스템

  • 제조/분리기술:신재생에너지, 태양광,지열,풍력,바이오매스,수력,원자력에서 광생물확적 광촉매를 이용하거나 초임계수 가스화. 또 석유,천연가스에서 부생가스분리 또는 수증기 개질반응으로 수소를 얻는 기술
  • 저장기술:제조/분리된 수소를 High pressure gas cylinders(고압가스저장), Liquid Hydrohen(액체저장),Solid Metal hydride(고체저장), Chemical(화학저장)의 방식으로 저장함.
  • 응용기술:가정(전기,열),산업(반도체,전자,철강,금속 기초화학물질;-NH3 CH3 OH, 유리,석영, 식품, 고부가가치 의약품),수송용(자동차,버스,트럭,배,제트기)
  • 수송과정에서 안전 대책 기술도 요구됨.

기술별 기술개발 내용

기술개발의 분류
대분류 중분류 기술개발내용
제조 물로부터 수소제조
(세계적으로 연구단계임)
전기분해(SPE, 태양광, 풍력 등 대체전원이용 등)
저온열분해(산화물, ,유황화합물, 염화물, 불화물, 요드화물 등)
광촉매(금속산화물, 페롭스카으트, 제올라이트 등)
바이오(광합성 직·간접, 협기발효, 광합성 발효 등)
화석연료로부터
수소제조
수증기개질(상용화 되어 있음)
플라즈마 개질(반응기, 플랜트 건설) → 미국 상용화
고온열분해(이론정립, 촉매, 반응기) → 미국 개발단계
수소정제 고순도 수소 제조(PSA, MH이용 등) → 선진국 기술확립
저장 물리적저장 기체저장(상용화 되어 있음)
액체저장(저장용기, 극저온 연구 등) → 독일 상용화
고체저장(재료, 고용량저장, 무게 등) → 일부 상용화
CNT(재료, 합성, 공정기술 등) → 선진국 개발단계
화학적저장 CO2이용 메탄올, 에탄올 합성(상용화 되어 있음)
이용 이용 가정(전기, 열), 산업(반도체, 전자, 철강 등), 수송(자동차, 배, 비행기)→ 수소의 제조, 저장기술이 확립되지 않아 실용화된 사례가 없음
안전대책 역화방지 등

담당부서 및 연락처

신재생에너지센터 신재생에너지육성실

  • [수소]백길남 (031-260-4697)

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