암모니아 보란을 이용한 수소저장

전문가 제언

○ 클린 에너지의 대표격인 수소를 사용한 연료전지의 개발이 진행되고 있으며 자동차 선진국에서는 2015년에 보급 개시가 계획되고 있다. 연료전지 자동차의 보급을 목표로 한 일본의 국가 프로젝트에서는 수소저장시스템의 목표값(중량 수소밀도 6 mass%)의 달성에는 고체 수소화물에 의한 수소저장이 적합하다고 발표하고 있다.

○ 자동차용 수소저장에는 500~600km의 주행에 필요한 수소 5kg을 100kg- 100L의 용기에 저장해야 한다. 이 요구를 충족하는 것은 액체 수소와 재료 면에서는 무기계 및 유기계 수소저장 재료뿐이다. 전 세계적으로 연구 개발이 진행되고 있는 무기계 재료로는 ① Alanate계(AlH4-를 함유하는 염), ② Amide계, ③ Borohydride계(NaBH4 등), ④ Alane계(AlH3 등), ⑤ Ammonia borane(NH3BH3 등) 등이 있으며 본 논저에서는 비교적 큰 수소저장 밀도와 낮은 수소방출 온도를 가지는 암모니아 보란의 약점을 보완하기 위한 기초 화학적 연구방법을 소개하고 있다.

○ 외국의 연구 사례를 보면 2008년 미국 에너지산하 Pacific Northwest국립연구소에서 NH3BH3의 열분해에 의한 수소 발생 및 수소 방출 생성물로부터 NH3BH3의 재생기술이 연구되기 시작하여 Mesoporous silica의 뼈대 안에 암모니아 보란을 저장하는 기술을 개발하였다. 2009년에는 일본 산업기술 종합연구소의 나노기능 합성연구 그룹에서도 포터블 연료전지용 고효율 수소발생 시스템의 연구를 통해 Amorphous Fe 나노입자가 NH3BH3의 가수분해와 수소반응에 높은 촉매활성을 나타낸다는 것을 확인하였다. 즉 NaBH4를 프로타이드()원으로 직접 연료전지에 공급함으로써 전기 에너지로 변환되는 암모니아 보란 연료전지를 제안하였다.

○ 우리나라에서도 수소 연료전지의 개발을 위해 수소흡장 합금과 비슷한 수소방출 속도와 높은 수소밀도를 갖고 수소흡장 및 방출이 온화한 조건에서 신속히 진행될 수 있는 아미드계, 보로 하이드라이드계 및 암모니아 보란계 등과 같은 무기계에 대한 기초 화학적 연구가 필요하다.

저자

Hiroki Miyaoka and Yoshitsugu Kojima

자료유형

학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

재료

연도

2011

권(호)

46(3)

잡지명

セラミックス

과학기술
표준분류

재료

페이지

191~195

분석자

김*호

분석물

• 암모니아 보란을 이용한 수소저장.pdf [312,573 byte]

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