#수소 생산 방법:2탄
수소 에너지를 생산하는 방법은 다양합니다.
현재 공업적으로 수소를 대량생산하는 방법 중 하나는 천연가스인 메탄을 고온·고압에서 스팀으로 분해하는 방법(CH4 + H2O → H2 + CO2)인데, 이 방법에 의해 전 세계 수소 생산량의 절반가량이 생산된다고 합니다
그러나 수소와 동시에 이산화탄소가 발생하기 때문에 궁극적인 수소 생산 방법은 될 수 없습니다. 수소는 어떻게 생산 되어 수소차에 저장 되는지에 대해 포스팅 하겠습니다.
1.추출(개질) 수소
천연가스를 고온·고압에서 분해해 생산하는 것을 개질수소라 합니다
- 천연가스를 고온/고압에서 분해해 생산하는 수소
- 세계 수소 생산 분야에서 가장 보편적인 방식
- 온실가스(CO₂)가 함께 발생
- 발생한 CO₂를 포집해 탄산산업(탄산음료, 소화기 등) 원료로 활용 가능
2.부생 수소
제철 공장,석유화학공장의 공정 중에 발생하는 부생 가스로서 일산화탄소와 수소가 혼합된 가스로 이 혼합 가스는 특수한 막을 이용하여 수소를 일산화탄소로부터 분리한 후, 현재 산업용으로 사용하고 있습니다.
- 제철공장,석유화학 공정 중에 부산물로 발생하는 수소
- 관련 산업이 발달한 우리나라에서 보편화된 수소 공급 방식
- 부산물로 발생하는 수소를 활용하는 것으로 경제성이 높음
- 수소 생산을 위한 공정이 아니므로 생산량에 한계가 있음
3.수전해 수소
물을 전기 분해 하는 것과 같이(2H2O → 2H2+O2) 이산화탄소가 전혀 발생하지 않는 방법을 찾아야 하는 것이나,물의 전기 분해는 수소 생산에 이상적인 방법이지만, 전기를 생산하기 위해 화석 연료나 폐기물 및 방사능의 문제를 초래할 수 있는 원자력과 같은 에너지를 이용해야한다는 한계가 있습니다.태양 에너지와 같은 자연 에너지가 수소 생산 기술이 무공해 에너지 생산 기술로 정착될 때, 비로소 인류는 환경 문제에서 자유로울 수 있습니다.
- 태양열, 풍력 등 신재생에너지로 생산한 전기로 물을 분해해 생산하는 수소
- 가장 친환경적인 수소 생산 방식
- 현재 다른 수소 생산 방식보다 높은 생산비용 발생
- 인프라 구축을 통해 중장기적으로 지향해야 할 수소 생산 방식
4.생물학적인 방법
마지막으로 생물학적인 방법으로 수소를 생산하는 기술은 다른 방법에 비해 여러 장단점을 지니고 있습니다.
❶우선 '미생물을 이용한 수소 생산'은 지구상에서 이산화탄소를 최소화 할 수 있다는 장점이 있습니다.
❷즉,수소를 에너지로 사용한다는 것 자체가 연료로서 이산화탄소를 발생시키지 않을 뿐 아니라, 광합성을 하는 일부 녹조류 미생물은 이미 공기 중에 존재하는 이산화탄소를 이용하여 미생물 자체 내에 저장물질을 만들기 때문에 이중으로 공기 중 이산화탄소 농도를 낮출 수 있는 것입니다.
❸이와 같은 광합성 미생물로부터 천연 색소나 그 외 고부가 가치 물질을 얻는 것이 경제성이 좋을 경우는 생물 산업으로 활용할 수 있습니다.
❹그러나,생물 공정은 미생물의 성장, 광합성 메커니즘 등이 균체 내에서 생겨야 수소도 발생하게 되므로 화학 공정에 비해 오랜 시간이 소비되는데, 이는 단위 시간 당 수소 생산 속도가 낮다는 단점이 있습니다.
다음은 #수소를 연료로 사용 하는 수소 전기차는 어떻게 움직일까?:3탄을 포스팅 합니다.