수소 생산용 바이오매스 가스화 및 전기분해 통합 공정 연구

전문가 제언

○ 본문은 바이오매스를 원료로 사용하여 가스화 공정으로 생산하는 수소의 경제성을 검토한 것이다. 가스화 산화제(타르 분해용 산화제 포함)로 필요한 산소는 물의 전기분해에서 부산물로 나오는 산소를 사용하였다. 전기분해에서 생산되는 수소도 제품의 일부가 된다. 따라서 물의 전기분해기의 용량은 가스화기와 타르 분해기에서 필요한 산소의 양에 의해 결정된다.

○ 이 가스화기와 전기분해기를 통합한 공정에서 생산된 수소의 경제성을 각각 독립적인 가스화 공정(바이오매스를 원료로 사용하는 것은 동일)과 물의 전기분해로 생산된 수소와 비교하였다. 독립된 가스화 공정은 재래식 공기분리공장에서 산소를 공급 받는다. 결론은 이 세 공정 중 다른 공정에 비해 뚜렷이 경제적으로 우수한 공정은 없고 경제성이 천연가스의 수증기 개질에 훨씬 미치지 못한다는 것이다.

○ 이는 당연한 결론이다. 바이오매스를 포함한 재생에너지를 토대로 한 에너지 생산은 아직 경제성에서 화석연료 그 중에도 천연가스를 기반으로 한 에너지 공정에 미치지 못한다. 다만 현재 관심이 고조되고 있는 지구 온난화 문제의 대응으로 이산화탄소 배출 절감 차원에서 그 의의를 찾아야 할 것이다. 바이오매스 연소에서 배출되는 탄소는 화석연료 연소에서 나오는 탄소와 달리 자연계의 탄소 순환으로 간주되기 때문에 바이오매스를 원료로 한 에너지 생산은 대기 중 탄소 함량에 역으로 기여한다.

○ 전기분해에서 생산된 수소는 사용하는 전력에 따라 재생에너지 여부가 판정된다. 배전망의 전력은 아직 거의 대부분이 화석연료에 그 근원을 두고 있기 때문에 배전망 공급전력을 사용하여 물을 전기분해한 수소는 재생에너지라 볼 수 없다. 재생에너지를 토대로 한 전력을 사용했을 때만 재생에너지라 할 수 있지만 이 경우 생산비용은 훨씬 높아진다. 다만 본문의 통합 공정이나 가스화의 경우 외부에서 공급되는 전력은 극히 미미하고 자체 생산(바이오매스를 기반으로)한 전력이기 때문에 재생에너지로 볼 수 있고 따라서 대기 중 탄소의 기여도는 거의 없다고 할 수 있다.

저자

Hulteberg, P.C., Karlsson, H.T.

자료유형

학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

에너지

연도

2009

권(호)

34

잡지명

International Journal of Hydrogen Energy

과학기술
표준분류

에너지

페이지

772~782

분석자

김*설

분석물

• 수소 생산용 바이오매스 가스화 및 전기분해 통합 공정 연구.pdf [391,959 byte]

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