막 분리를 이용한 수소 제조공정

전문가 제언

○ 연료전지자동차용 수소의 국제표준은 ISO14687-2이며 수소연료지표(Hydrogen Fuel Index)의 수소 순도는 99.97%이고 이산화탄소 2ppm, 일산화탄소 0.2%, 암모니아 0.1%, 모든 할로겐 화합물 0.005ppm 이하 등의 순도를 유지해야 한다.

 

○ 미국 에너지부에 의하면 2013년 시점에서 연료전지자동차를 위한 700기압 수소충전소의 세전 수소 공급가격은 3.2~4.8달러/kgH2이다. 미국정부는 내연기관자동차와 경쟁하면서 수소연료를 보급하기 위해서는 수소 공급비용이 2015년까지 3$/kgH2, 2020년경까지 2$/kgH2로 낮추어야 할 것으로 보고 있으며 이를 실현하기 위한 수소 개발정책을 실시하고 있다. 수소연료 개발에 적극적인 일본 정부와 독일 정부도 비슷한 수준의 개발정책을 실시하고 있다.

 

○ 이 보고서는 현재 수소 생산에서 가장 널리 사용되고 있는 화석연료를 원료로 수증기 개질기에 의한 수소 생산공정에 고 내열성의 막형 반응기(membrane reactor)를 일체화시켜 연료전지자동차용의 고순도 수소를 낮은 가격으로 생산할 수 있는 공정기술을 소개하고 있다. 또한 일본의 산업계의 수소연료 관련 활동도 상세하게 기술하고 있어 국내 관련 산업계에 도움이 될 것으로 보인다.

 

○ 미국 Pittsburgh시 소재 Media & Process Tech.는 기계적/열적 내구성이 입증된 팔라듐-알루미나(Pd-Alumina) 분리막과 팔라듐-구리(Pd-Cu) 합금 치밀막 및 다공질 알루미나 일체형 분리막을 판매하고 있다. 이를 이용하면 미국 에너지부의 수소가격 목표가 달성될 것으로 보고되고 있다.

 

○ 우리나라에서는 한국에너지기술연구원의 조순행연구팀이 2011년도에 수소PSA법을 통해 99.999%의 고순도 수소 생산하는 상용 실증플랜트를 건조한 바 있으며 80%의 높은 회수율과 생산성을 달성하였다. 팔라듐계 분리막 연구를 위해서는 한국에너지기술연구원의 이신근, 백일현 등과 경기대학교의 김동원 교수연구실 등이 활발한 연구 활동을 수행하고 있다.

 

 

저자

上宮成之

자료유형

학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

에너지

연도

2013

권(호)

92(11)

잡지명

日本エネルギ―學會誌

과학기술
표준분류

에너지

페이지

1052~1058

분석자

조*

분석물

• 막 분리를 이용한 수소 제조공정.pdf [330,668 byte]

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