CSIRO, 풍력과 태양광을 30% 적게 사용하는 새로운 수소 기술 개발

CSIRO는 풍력과 태양열을 30% 덜 필요로 하는 전해조 기술을 특징으로 하는 새로운 회사를 설립했습니다. 이는 녹색 수소 생산을 최대한 효율적이고 비용 효율적으로 만들기 위한 경쟁에서 상당한 이점을 제공합니다.

Hadean Energy라는 새로운 회사는 BlueScope의 Port Kembla Steelworks에서 최첨단 기술을 시험하여 메가와트 규모의 설치로 이동하기 전에 산업 환경에서 파일럿 규모로 장비를 시연할 예정입니다.

이는 특히 사용되는 전기량의 효율성이 핵심인 여러 가지 새로운 녹색 수소 기술 중 하나입니다. 울릉공 대학교에서 분사한 Hysata는 최근 Port Kembla에 첫 번째 제조 시설을 개설하고 첫 번째 5MWh 시설을 건설하고 있습니다.

산업용 열과 고체 세라믹 전해질을 사용하는 전해조는 스케일링이 어렵고 고온에서 성능이 저하되며 평면, 정사각형 또는 직사각형 모양의 가장자리에 있는 긴 밀봉으로 인해 누출 가능성이 높습니다.

그러나 현재까지 이것은 수소나 합성 탄화수소를 만들기 위해 값비싼 냉각이 필요한 폐열과 폐증기를 활용하려는 산업 현장을 위한 유일한 옵션 중 하나입니다.

CSIRO 연구원들은 지난 7년 동안 대안을 마련해 왔습니다. 평평한 사각형 대신 양쪽 끝만 밀봉하면 되는 튜브를 만드는 것은 어떨까요?

내부와 외부에 전극이 있는 세라믹 튜브의 최종 결과는 믿을 수 없을 정도로 간단합니다. 그러나 CSIRO 수소 책임자인 Sarbjit Giddey 박사가 이끄는 연구원들은 최초의 250와트 시스템에 도달하기 전에 일련의 과제를 해결해야 했습니다(평평한 사각형은 만들기 쉽지만 튜브는 그렇지 않습니다).

Bluescope Steel의 Port Kembla 제철소에서 첫 번째 킬로와트 규모 장치 테스트는 내년에도 4개월 동안 계속될 예정입니다. 동시에 메가와트 규모의 장치를 구축하기 위해 제조 공정을 확장하는 작업도 진행 중입니다.

RFC Ambrian의 임원인 Dougal Adamson은 "회사는 5년 안에 수 메가와트 규모의 장치를 건설하고 판매하기를 원합니다"라고 말합니다.

관형 고체산화물 전기분해(SOE) 기술은 산업 공정에서 발생하는 증기를 사용하여 산소와 수소로 분리하고 산업 공정 열을 사용하여 분자를 분해하는 데 필요한 에너지 수준을 낮춰 수소 또는 분해를 통한 합성 가스를 만드는 비용을 낮춥니다. 이산화탄소 분자.

튜브 내부와 외부의 전극은 분자를 분리하는 힘을 제공합니다. 세라믹 소재는 수소를 유지하면서 산소 이온이 빠져나가도록 해줍니다.

그들은 800°C에서 시스템이 약 55kWh/kg의 수소를 사용하는 양성자 교환막(PEM) 전해조나 알칼리 시스템보다 30% 더 적은 전력, 즉 수소 1kg당 약 40kWh를 사용한다고 말합니다. 수소.

200~300°C 정도의 "낮은 품질" 열에서는 효율이 20% 더 높다고 Adamson은 말합니다.

“기초연구 측면에서는 CSIRO가 개발한 세포 자체가 굉장히 훌륭해서 기초과학이 뛰어나고 업계를 선도하고 있습니다. Hadean이 하고 있는 일은 엔지니어링의 다음 단계이며 이를 안전하고 내구성이 뛰어나며 확장 가능한 산업용 상용 제품으로 만드는 것입니다.”라고 그는 말합니다.

새로운 시스템은 두 수준의 열 모두에 유용할 수 있습니다.

이는 과열 증기를 보유한 기업이 터빈을 통과해 PEM 전해조에 전력을 공급하는 추가 단계를 건너뛸 수 있음을 의미한다고 Adamson은 말합니다.

그리고 증기에 열이 포함되어 있기 때문에 유용하지 않고 냉각기를 사용하여 냉각해야 하는 열 품질이 낮지만 이 시스템을 사용하면 여전히 효과적입니다.

Giddey는 이 기술을 통해 산업 폐열을 산업 공정에 다시 통합할 수 있으며, 이는 저장 및 운송 비용을 없애고 산업 공정에서 화석 연료 사용을 없애준다고 말합니다.

이 시스템이 반대하는 것은 미국의 Bloom Energy 및 Sunfire와 같은 회사에서 만든 사각형 평면 세라믹 전해조입니다.