고체입자형 태양열 흡수기의 연구현황

전문가 제언

○ 수소는 특히 연료전지와 결합하였을 때 미래의 에너지 운반체로서 유망하다. 그러나 오늘날 수소생산은 주로 화석연료, 특히 천연가스에 의존하고 있다. 이 생산방법은 CO2 등 오염물질을 배출하기 때문에 환경에 악영향을 미친다. 수소생산을 위해 풍력, 수력 및 태양에너지 등 에너지원의 사용은 친환경적이다. 그 중 태양에너지를 사용한 WSTC 사이클은 가장 유망한 친환경적 수소생산방법의 하나이다.

○ WSTC 사이클은 고온의 외부열원의 가열에 의한 순차적 화학반응을 통한 수소생산방법이다. 예를 들면 ZnO/Zn 사이클에서 먼저 2300K의 온도와 557kJ/mol의 가열에 의해 ZnO→Zn+(1/2)O2의 반응이 일어나고 다음에 700K의 온도에서 Zn+H2O→ZnO+H2의 반응에 의해 수소가 발생한다. 지금까지 353가지의 WSTC 사이클이 발견되었으며 그 중 12가지 사이클이 실험적 연구가치가 있는 것으로 알려져 있다.

○ 태양열 물 분해 열화학에 의한 수소 생산기술에 관한 연구개발은 미국과 유럽에서 활발히 수행되고 있다. 미국에서는 에너지부(DOE)가 지원하는 STCH(Solar Thermo-Chemical Hydrogen) 프로젝트 하에 Sandia National Laboratories, University of Nevada, General Atomic 등 산학연 공동으로 연구개발이 수행되고 있다. 유럽에서는 독일, 스페인 프랑스 및 네덜란드 등 국가의 연구기관이 공동으로 HYDROSOL-3D 프로젝트 하에 연구개발에 착수한 바 있다.

○ 국내에서는 한국에너지기술연구원을 비롯하여 KIST, KAIST 등 연구기관이 각각 태양열에 의한 물 분해 열화학 사이클 및 태양열에 의한 수소생산 시스템 설계 등에 관한 기초적 연구를 수행하고 있다. 현재 태양열 물 분해 열화학에 의한 수소 생산기술에 관한 연구개발에서 넘어야 할 장벽은 (1) 안정된 물 분해 열화학적 기술의 검증, (2) 고온재료의 개발, 그리고 (3) 경제성 있는 태양열 흡수기의 개발 등이라고 본다.

저자

Taide Tan, Yitung Chen

자료유형

학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

에너지

연도

2010

권(호)

14

잡지명

Renewable and Sustainable Energy Reviews

과학기술
표준분류

에너지

페이지

265~276

분석자

차*희

분석물

• 고체입자형 태양열 흡수기의 연구현황.pdf [402,495 byte]

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