신테프

SINTEF – 중요한 원자재의 사용을 줄여 수소 생산 공정을 더욱 비용 효율적이고 지속 가능하게 만드는 새로운 프로젝트입니다.

새로운 프로젝트는 중요한 원자재의 사용을 줄여 수소 생산 공정을 더욱 비용 효율적이고 지속 가능하게 만드는 것입니다.

녹색 수소는 화석 연료에 대한 유망한 대안으로 중요한 산업 분야의 탈탄소화를 가능하게 합니다. 이는 운송 부문에서 사용하기 위해 전기로 전환되거나 금속 생산을 위한 공급원료로 사용되거나 연소되어 시멘트 제조 시 사용할 열을 생산할 수 있습니다.

하지만 그린수소 생산의 과제 중 하나는 공정에 필요한 재료가 비싸고 구하기 어렵다는 점이다. 이들 중 다수는 중요 원자재(CRM)로 지정되었거나 환경에 부정적인 영향을 미칩니다. 또한, 대규모 투자비와 전력비로 인해 제조원가도 엄청나게 높아진다.

청정 에너지 전환 파트너십(Clean Energy Transition Partnership)을 통해 자금을 지원받는 새로운 프로젝트는 녹색 수소의 효율적인 생산을 위한 신기술을 개발하고 시연함으로써 이 문제를 해결하려고 합니다.

– 혁신은 녹색 수소 기술의 사용 증가에 직접적으로 기여할 것이며 유럽이 배출 감소 목표를 달성하도록 돕고 녹색 수소에 대한 유럽의 전문성을 향상시킬 것이라고 SINTEF 연구원 Patrick Fortin은 말했습니다.

녹색수소는 물 전기분해라는 기술을 이용해 생산된다. 이 과정에서 재생 가능한 전기를 사용하여 물 분자를 수소와 산소 가스로 분리합니다. 사용되는 전기분해에는 알칼리성과 PEM(양성자 교환막)의 두 가지 주요 유형이 있습니다.

알칼리 기술은 거의 100년 동안 노르웨이에서 운영되어 왔으며(출처: nelhydrogen.com), SINTEF 분사 회사인 Hystar는 PEM 전해조를 생산할 예정인 노르웨이 회사의 예입니다.

현재 “양성자 교환막 물 전기분해(PEMWE)”는 녹색 수소 생산을 위한 가장 유망한 경로입니다. 기존 알칼리 전기분해에 비해 PEM 전해기는 성능이 더 뛰어나고 전원 공급 장치의 빠른 변화에 대응할 수 있어 재생 에너지원과 결합하는 데 이상적입니다.

그러나 PEMWE의 주요 단점은 안전한 방법으로 고품질 가스를 생산하면서 가혹한 운영 환경을 극복하기 위해 비싸고 희귀한 재료가 필요하다는 것입니다.

패트릭 포틴, 말했다:

오늘날의 상업용 PEMWE 시스템은 모두 재료에 의존하여 전해조의 높은 비용을 초래하며 중요한 원자재 또는 지속 가능성/환경 문제가 있는 재료로 확인되었습니다.

이러한 재료는 귀금속 촉매 및 보호 코팅, 티타늄 기반 양극판 및 과불화 설폰산(PFSA) 기반 멤브레인이라고 Patrick Fortin은 말합니다.

프로젝트의 전해조 스택에서 중요한 원자재인 티타늄이 스테인리스강으로 대체되고 이리듐 함량이 50% 감소합니다. 또한, 불소화 멤브레인을 교체하면 지속 가능성이 향상되어 훨씬 저렴한 비용으로 더욱 환경 친화적인 수소 생산이 가능해집니다.

"이 프로젝트의 주요 목표는 현재 PEM 전해조 시스템에 비해 성능이 향상되고 비용이 절감되며 지속 가능성이 향상된 양성자 교환막(PEM) 전해조 스택을 개발하고 시연하는 것입니다."라고 Fortin은 말합니다.

혁신은 프로젝트 산업 파트너의 도움을 받아 규모를 확대하기 전에 먼저 실험실 규모에서 테스트됩니다.

그린수소를 더욱 친환경적으로, 2023년 8월 13일