다공질 MCM-41재료의 수소저장

전문가 제언

○ DOE의 목표는 자동차에 탑재(on-board)한 수소저장으로 300마일 주행이 가능해야한다. 수소 탑재저장은 무게와 부피 및 가격이 기존의 자동차와 비교해서 비슷해야하며, 300마일을 운행하는데 5kg이 최소 필요하다고 보고 있다.

 

○ 모바일 수소저장은 압축이나 액화를 통한 물리저장과 수소화물을 이용하는 화학저장 방법이 있다. 화학적 저장에는 많은 방법이 있는데, 금속수소화물, 암모니아 및 액체유기수소 캐리어(LOHC)와 그래핀 등이 있다.

 

○ 이들에 대하여 많은 연구가 이루어져 왔는데, 금속수소화물은 DOE목표를 만족하지 못해 더 연구가 필요하고, 암모니아 보란(borane)은 고가에다 재생을 위해 다시 공장으로 보내야한다. LOHC는 재생사이클이 제한적이며 값이 비싸고 그래핀은 높은 수소밀도를 가지나 아직 작은 원자조각으로 존재하여 큰 저장 탱크로는 더 연구가 필요하다.

 

○ 대체로 화학적인 것보다 물리적인 것이 더 장점이 있다고 알려져 있다. 이것은 충전코스트와 탱크의 수소를 모니터하는 간단한 방법이 장점이다. 이런 점에서 이글은 제올라이트를 수소저장제로 하고 있다. 제올라이트는 35K, 0.96MPa에서 4.5wt%의 수소를 저장한다.

 

○ 제올라이트가 적절한 저장재로 되는 것은 다공구조와 높은 열적 기계적 안정성을 가지고 있기 때문이다. 그러나 제올라이트가 가지고 있는 장점에도 불구하고 DOE의 목표에 이르기는 아직 더 연구가 필요하다.

 

○ 국내는 KIST와 안동대가 MOF-5의 수소저장성능, 제올라이트의 결정학적 연구가 있다. 특허로는 수소를 제올라이트에 흡착시키는 저장장치와 분자설계연구소의 수소저장용 신유기 제올라이트 설계 및 합성이 있다. 또 KIER와 KAIST의 고 순도 수소분리 및 저장기술과 분자 모델링을 이용한 수소 고효율 저장물질개발 등 연구보고가 있다.

 

저자

Ezgi Du¨ndar-Tekkaya, Yuda Yu¨ru¨m

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

에너지

연도

2016

권(호)

41()

잡지명

International Journal of Hydrogen Energy

과학기술
표준분류

에너지

페이지

9789~9795

분석자

손*목

분석물

• 다공질 MCM-41재료의 수소저장.pdf [437,219 byte]

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