수소분리형 개질기의 개발

전문가 제언

○ 수소사회의 실현을 지향하여 기존의 인프라나 기술의 조합에 의해 값이 싸고 효율이 좋으며 안정한 수소공급이 요구되고 있다. 특히 연료전지 자동차용 수소의 공급방법이나 저장 스테이션의 설치에 관한 문제는 계속 연구개발하고 있는 추세이다. 본고는 수소분리형 개질기 개발에 대하여 메탄가스를 원료로 하여 온사이드 개질기에서 고순도 수소를 제조할 경우에 수소분리막 내구성, 시스템 내구성 향상에 의한 고효율, 고순도 수소제조와 공급에 대한 중요한 기술이 소개되었다.

 

○ 메탄가스 수증기 개질, 오일/납사 개질 시에 오프사이드 방법은 800∼900℃, 온사이드 방법은 550℃에서 개질하는데, 메탄가스 개질용 촉매는 Pd계도 사용하나 고가임으로 저가인 페로브스카이트 산화물 등을 이용한 담체 중에 격자 산소를 이동시킬 수 있는 Ni촉매(Ni/Ca0.8Sr0.2 Ti1-xFexO3-x, 0 ？x？0.3) 등을 이용하는 방법도 있으므로 유의하여 촉매를 선택해야 한다고 생각된다.

 

○ 수소 운반？저장 방법은 트레일러 등으로 수송하는 방법, 유기 톨루엔이나 메틸사이크로헥산 등의 유기하이드라이드에 수소를 저장하고 수송하는 방법 또는 압력통을 이용하는 방법 등이 있다. 그리고 금속재료는 수소 취성문제로 수소내식성이 있는 Al6061, 7000계 Al합금이 수소운반, 저장용 용기재료로 사용하나 향후 더욱 연구가 필요하다.

 

○ 고온 수소분리막은 Pd계 합금막과 세라믹스 막이 있는데, Pd계 합금막은 치밀하여 선택적으로 수소투과성이 높은 반면 고가임으로 실용화에 부담이 있다. 세라믹스 막은 세공 직경이 약 0.3㎚인 분자스크린 기능에 의해 수소가 분리된다. 비정질 실리카계 분리막은 고온 수소 투과기능이 500℃ 이상에서 10-7[mol.m-2.s-1Pa-1]의 수소분리성능이 있음으로 세라믹스계 분리막 개발도 중요하다고 생각된다.

 

○ 우리나라도 정유공장에서 수소가 부산물로 생산되고 있으며 고순도 수소는 하이젠테크 등 여러 회사에서 물을 전기분해법으로 생산하고 있다. 현재 수소연료 전기자동차가 출시되어 수소저장 스테이션이 필요한 단계이므로 압력탱크 재료의 개발도 중요하다고 생각된다.

저자

KUROKAWA Hideto

자료유형

학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

재료

연도

2014

권(호)

84(5)

잡지명

金屬

과학기술
표준분류

재료

페이지

412~417

분석자

황*길

분석물

• 수소분리형 개질기의 개발.pdf [317,120 byte]

이미지변환중입니다.