소식

Oct 25, 2023

수소가 미래의 연료인 6가지 이유

By Ewan Thomson 우리는 적어도 17일부터 수소를 사용해 왔습니다.

이완 톰슨

우리는 수소가 무엇인지 실제로 알기 수십 년 전, 즉 헨리 캐번디시(Henry Cavendish)가 처음으로 수소를 별개의 원소로 인식하고 1766년에 이름을 붙이기 전인 적어도 17세기부터 수소를 사용해 왔습니다.

우리의 삶을 풍요롭게 하기 위해 수소를 활용하는 방법에는 여러 가지가 있습니다. 예를 들어 열, 빛, 농작물 비료, 심지어 우주 여행에도 수소를 사용합니다.

그리고 수소의 새로운 용도와 기능이 여전히 등장하고 있습니다. 수소가 미래의 중요한 재생 에너지원이 될 가능성이 높은 6가지 이유는 다음과 같습니다.

수소를 사용하면 이산화탄소(CO2)가 발생하지 않습니다. 수소는 산소와 반응할 때 전기, 물, 열만 생성합니다. 그리고 탄소가 전혀 포함되어 있지 않기 때문에 CO2가 생성되지 않습니다.

이는 엔진, 가스터빈, 보일러 및 연료 전지에서 화석 연료를 수소로 전환함으로써 직접적인 CO2 배출 없이 전력 및 열 생성이 이루어질 수 있음을 의미합니다. 발전소 소유자는 수소 동시 연소로 전환하고 곧 100% 수소 연소로 전환함으로써 미쓰비시 중공업(MHI)의 전력 솔루션 브랜드인 미쓰비시 파워의 수소 가스터빈과 같은 수소 기술로 전환할 수 있습니다.

수소는 고온에서 빠르게 연소됩니다. 산소와 결합하여 발화하면 물을 형성하고 열을 방출합니다.

수소의 가연성을 안전하게 처리하는 방법에 대한 지식이 발전함에 따라, 이제 고효율 수소를 사용하여 보다 깨끗한 연료를 만들 수 있게 되면서 우리의 장기적인 에너지 수요를 위한 자원으로서 수소의 잠재력이 열렸습니다.

수소는 우주에서 가장 풍부한 원소이며 주로 물(H2O)과 화석 연료(탄화수소)의 형태로 우리 주변에 존재합니다. 그러나 자연에서 가스 형태의 순수한 수소를 발견하는 경우는 거의 없습니다. 일반적인 수준은 부피 기준으로 1ppm 미만입니다. 따라서 순수한 수소를 만들기 위해서는 화석 연료, 바이오매스 또는 물로부터 생산되어야 합니다.

오늘날 사용되는 대부분의 수소는 열 공정을 통해 생산됩니다. 이는 고온을 활용하여 증기를 생성하고, 이를 탄화수소와 혼합하여 수소를 생성합니다. 그러나 점점 더 태양열 구동, 전해 또는 생물학적 공정을 사용하여 만들어지고 있습니다.

태양광, 풍력 등 재생에너지원에서 생산되는 에너지의 양은 기상 조건에 따라 변동되는 경향이 있습니다. 에너지 저장 솔루션과 재생 에너지를 결합하면 재생 에너지 생산의 간헐적인 특성이 완화되며, 수소는 검증된 효과적인 저장 공급자입니다.

전기분해를 통해 재생에너지를 수소로 변환하면 이를 저장하고 나중에 사용할 수 있을 뿐만 아니라 "온탭" 에너지원을 제공하여 에너지 그리드를 안정화할 수 있습니다. 더 좋은 점은 수소를 큰 손실 없이 장기간 저장할 수 있다는 것입니다.

수소는 금속 가공, 유리 제조 등 에너지 집약적인 산업 공정에 전력을 공급하는 연료로도 사용될 수 있습니다. 중공업은 2021년 세계 최종 에너지 사용량의 거의 40%를 차지하면서 어려운 탈탄소화 여정을 앞두고 있습니다.

수소는 많은 공정을 전기화하기 어려운 어려운 산업에서 화석 연료를 대체하는 중요한 도구가 될 가능성이 높습니다. 이니셔티브가 이미 진행 중입니다. 철강 제조업체인 ArcelorMittal은 100% 수소로 만든 직접환원철(DRI)의 산업 규모 생산 및 사용을 개발하고 있습니다.

수소에 대한 투자 급증은 수소의 잠재력을 입증합니다. 전기분해 배치는 2021년에 사상 최고 수준에 도달했으며, 2020년보다 3배 더 많은 200MW 이상의 추가 용량이 추가되었습니다.

국제에너지기구(IEA)의 수소 프로젝트 데이터베이스는 거의 1,500개에 달하는 저탄소 프로젝트를 보여줍니다. 2022년 6억 7,600만 달러 규모의 "녹색" 수소 시장만 2027년에는 73억 달러에 이를 것으로 예상됩니다. 미국의 IRA(인플레이션 감소법)는 녹색 수소 생산에 상당한 보조금을 제공하며, 이는 시장 성장을 더욱 가속화할 것으로 예상됩니다. .