탄소촉매이용 메탄분해에 의한 수소생산의 전 과정평가

전문가 제언

○ IEA는 2007년도 석탄과 천연가스의 사용량(5,696Mtoe)이 세계 에너지소비량(12,013Mtoe)의 47.4%였고, 2030년에는 소비량(16,790Mtoe)의 50%인 약 8,450Mtoe로 증가할 것으로 전망하고 있으나(2009년도 세계에너지), 최근 CO2가 전혀 발생하지 않으면서 수소를 생산하는 기술들을 개발하고 있어 이의 사용량은 더 증가할 것으로 보인다.

○ 수소에너지 시대는 경제성 때문에 30년 이후에 도래할 것이지만 실증을 위해 운전 중인 IGCC기술과 개발 중인 A-IGFC는 경제성과 CO2배출 등 많은 문제가 있으므로, 천연가스를 분해하여 CO2를 전혀 발생하지 않고 동시에 수소와 탄소를 생성하는 기술을 개발하는 곳에 중점을 두어야 할 것 같다.

- LCA결과 CO2배출량(gr/kWh)은 IGCC+CCS이 150, NGCC+CCS은 100, PP+Oxyfuel이 80이지만, 탄소촉매를 이용하거나 플러스마를 이용해 메탄 등 천연가스를 분해해서 수소와 청정 탄소를 생산하는 기술(AD: Autogenerated catalyst Decomposition of methane)에서는 CO2가 전혀 발생하지 않으므로 메탄전환율의 증가, 대규모화 및 경제성 확보에 많은 개발과 투자가 필요하다.

○ Ni 등 금속촉매를 사용하여 메탄을 분해할 때 발생하는 탄소가 촉매에 침적하여 활성을 저해하고 촉매재생에 에너지가 많이 소비된다. 이런 문제 때문에 이 연구에서는 발생하는 일부 탄소를 촉매로 활용해서 탄소침적과 재생 문제를 해결하고 있다. 그리고 생성하는 수소는 연료전지 등에 사용하고 탄소는 정제해서 활용을 확대하므로, 에너지 비를 줄이고 경제성이 높으며 CO2의 배출도 제로로 할 수 있는 다양한 청정연료 생산과정을 전 과정평가로 비교하고 있다.

○ 이 연구는 메탄분해에 의한 수소생산의 전 과정만을 평가하고 있어, 석탄을 메탄화 하는 공정을 포함해 IGCC+CCS, IGFC+CCS와 비교하는 LCA가 필요하다. 국내에서도 현대자동차와 에너지연구소 등 많은 기관이 수소연료를 개발하고 있지만 효율성, 환경성, 경제성을 비교, 검토하기 위해서는 LCA연구를 개발할 필요가 있다.

저자

J. Dufour, J. L.Galvez

자료유형

학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

환경·건설

연도

2010

권(호)

35

잡지명

International Journal of Hydrogen Energy

과학기술
표준분류

환경·건설

페이지

1205~1212

분석자

박*서

분석물

• 탄소촉매 이용 메탄분해에 의한 수소생산의 전 과정평가.pdf [350,404 byte]

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