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고분자전해질막 수전해에 의한 순수소 생산

전문가 제언: ○ 대체적으로 전기를 이용하여 물을 전기분해함으로써 수소를 얻는 것은 전력요금이 문제가 되어, 수전해방식의 수소 발생은 부생수소나 도시가스 개질형 온 사이트 방식에 비해 가격경쟁력이 뒤떨어진다.

○ 국가별 수전해방식의 채택 현황을 보면, 미국이나 유럽에서는 수소 공급 스테이션 실증시험에서 각각 절반 정도의 수전해방식이 채택되고 있고, 일본에서는 10개의 수소공급 스테이션 중에서 2개소만이 채용하고 있다.

○ 이러한 현상에서 수전해방식으로의 연구는 저가의 야간 전력을 이용해 원료비용 절감 및 입지조건, 에너지효율 및 편의성, 환경 면에 대한 영향 등을 고려하면 수전해방식도 유리하다는 생각이 배경에 깔려있다.

○ 이는 또한 석유정제나 철강플랜트에서 나오는 부생수소나 기존 화석연료의 개질에는 CO2의 배출이 필연인 까닭으로 화석연료에너지 사회에서 벗어나 청정수소사회로의 이행과 수송용의 PEMFC의 상업화로의 진입은 Pt 로딩의 감소와 더불어 순수소의 공급이 어떻게 이루어지는가가 관건이다.

○ 이 글은 러시아의 국가연구기관인 Kurchatov Institute의 PEM 수전해의 연구에서 부분적인 성취물을 제시하고 있는데, 각국의 경향과 비교해서 Pd의 Pt 대체가 보이나 Pd 역시 고가의 귀금속으로 자원적 문제는 여전히 있어 연구도상으로 보인다.

○ PEM 수전해에서는 일본의 Mitsubishi에서 고순도의 수소발생장치의 고체고분자형 수전해장치를 개발하였는데, 압축기를 사용하지 않고 물의 전기분해만으로 고압의 수소를 발생시킨다고 발표하였다. 연료전지자동차에 350기압으로 탑재하며, 상용화의 진전은 두고 볼 일이다.

저자: S. A. Grigoriev et. al.
자료유형: 학술정보