New Energies, new possibilities

선파이어는 대규모 그린수소 프로젝트에 2030년까지 수 기가와트의 전기분해 장비를 설치할 계획이며, 자금 조달을 통해 수소 경제를 활성화하는 역할을 강화할 계획이라고 밝혔다.

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CEO 닐스 알다그는 “이 상당한 자금 조달 라운드는 수소 생산에서 유럽의 선도적 역할과 유럽 청정 기술 산업에 좋은 소식이다. 우리의 비전, 제품 제공, 산업용 전해조를 속도와 규모에 맞게 제공할 수 있는 역량을 뒷받침하는 추가 투자자를 맞이하게 되어 기쁘다. 이 새로운 자본을 통해 우리는 빠르게 성장하는 전기분해 기술 수요를 충족시키기 위해 회사의 성장과 산업화 계획을 더욱 가속화할 수 있는 독보적인 위치에 있다”고 자평했다.

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에너지보이스에 의하면, 선파이어는 리히텐슈타인 왕실의 LGT 그룹 부문과 싱가포르 국부펀드 GIC Pte 등 신규 투자자와 아마존 기후 서약 기금, 플래닛 퍼스트 파트너스 등 기존 투자자로부터 자금을 조달했다.

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유럽투자은행(EIB) 부총재 니콜라 비어(Nicola Beer)는 “에너지 집약적 산업의 녹색전환이 이루어지려면 그린수소 사업환경 구축이 중요하다. 확장 가능하고 안정적이며 효율적인 전해조는 초석이다. 따라서 우리 EIB는 선파이어의 혁신적인 기술을 지원하게 되어 기쁘다”고 말했다.

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선파이어는 가압 알칼리 및 고체 산화물(SOEC) 기술을 기반으로 하는 산업용 전해조 생산 분야의 글로벌 리더다. 이 회사는 전기분해 솔루션을 통해 오늘날 에너지 시스템의 핵심 과제인 화석 에너지의 기후 중립 대체재로 재생 가능한 수소와 합성가스를 제공하는 문제를 해결하고 있다. 이 회사는 독일과 스위스에 500명 이상의 직원을 고용하고 있다.

반응 단계별 촉매 표면의 X선 광전자 분광법 분석

반응이 진행되면서 산화된 백금이 전기화학적 구조 복구 이후 백금으로 99% 복구되는 것으로 확인됐다. [한국과학기술연구원 제공. 재판매 및 DB 금지]

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연구팀은 또 이 합금 촉매가 반응에 반복적으로 사용되는 과정에서 백금 산화물이 형성되면서 성능이 떨어진다는 사실을 확인하고, 백금 산화물에 전기를 가해 다시 백금 상태로 환원시키는 구조복구 방법도 개발했다.

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이 방법을 사용하면 백금 촉매 성능이 99% 회복되고, 복구된 합금 촉매는 수소 생산 과정과 전기를 생산하는 과정을 10차례 반복하는 동안 안정적인 성능을 유지하는 것으로 확인됐다.

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연구팀은 수소와 전력 생산이 모두 가능한 일체형 재생 연료전지는 비싼 촉매 투입량을 줄이면서 성능을 유지할 수 있어 생산 비용을 낮출 수 있다며 특히 촉매 구조 복구 기술이 이를 상용화하는 데 기여할 것으로 기대한다.

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오형석 박사는 "촉매의 가역-내구성 향상 기술은 전기화학적 에너지 전환 시스템에 중요한 양기능성 촉매 개발에 새 방향성을 제시한 것"이라며 "향후 일체형 재생 연료전지와 같은 전기화학 시스템의 상용화 및 탄소중립을 앞당기는 데 이바지할 것"이라고 말했다.

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이 연구 결과는 국제학술지 어드밴스드 에너지 머티리얼즈(Advanced Energy Materials) 최신호에 게재됐다.

2024年3月6日、日産自動車はバイオエタノールを使用した高効率の定置型発電システムを開発し、栃木工場でのトライアル運用を開始したと発表した。発電量の向上を進めて2030年からの本格運用を目指すとともに、2050年までに工場含めたクルマのライフサイクル全体におけるカーボンニュートラルを実現していくとしている。

日産、バイオエタノールを使った高効率発電システムを開発し、栃木工場でのトライアル運用を開始したと発表した。2030年からの本格運用を目指しており、トライアル運用を通して発電量を向上させる計画だ。 日産は2016年に、固体酸化物形燃料電池（SOFC）を使った燃料電池システム「e-Bio Fuel-Cell」の技術を世界初で車両に搭載しており、この車載用SOFC技術を定置型発電システムに応用していくそうだ。 SOFCは、エタノール、天然ガス、LPガスなどの様々な燃料で発電が可能で、これらの燃料を高温で作動する改質器を使って酸素と反応させ、発生した水素を利用して発電を行う。この高温で作動するという点が重要で、触媒の活性度も高くなるため、固体高分子形燃料電池（PEFC）の発電効率が60%なのに対し、日産SOFCの燃料電池単体の発電効率が70%という高効率を実現している。 今後は、SOFCスタックの構成部品であるメタルサポートセルの開発によりセル強度を向上していくことで、起動停止時間の短縮や急な出力変動要求に対する負荷追従運転が可能となり、将来的に再生エネルギーとの連携を行う場合に、効果的なSOFCシステム運転を達成できるとしている。

イネ科の植物由来のバイオエタノールを利用

今回の定置型発電システムでは、バイネックス社と共同開発したソルガムというイネ科の一年草植物を原料としたバイオエタノールを採用。ソルガムバイオエタノールはSOFC発電時にCO2を放出するが、そのCO2はソルガムが成長する過程で大気中のCO2を吸収したものであるため、「カーボン・ニュートラル・サイクル」の実現に貢献する。 ちなみにソルガムは生育が早く、約3ヵ月で収穫可能なので栽培適地なら年に複数回収穫ができる。また寒冷地や乾燥地にも順応できるため、幅広い地域や土壌で栽培可能なほか、茎部分をエタノールの原料、実部分は食料に使用するので、食料との競合も発生しないのもメリットである。さらに、搾汁後の茎の絞りカス（バガス）もバイオマス発電に活用できる可能性もあるそうで、注目の素材と言えるだろう。 日産の常務執行役員でパワートレイン生産技術開発を担当する村田和彦氏は、「内燃機関から電気自動車への大きな変革の中で日産は新たな領域における様々な技術開発にチャレンジしている。SOFC発電システムも日産が強みを持つ技術の一つだ。今後も他がやらぬ革新的な技術で、電動化の推進とともに、カーボンニュートラルの実現に貢献していく」と述べている。 日産は2050年までに事業活動を含むクルマのライフサイクル全体におけるカーボンニュートラルを実現する目標に取り組んでおり、生産分野においては、工場のエネルギーを削減しながら革新的な生産技術を導入し、2050年までに工場設備を全面的に電動化するとしている。 この工場で使用する電気をすべて再生可能エネルギーで発電された電気と代替燃料を使って燃料電池で自家発電した電気に替えていくことで、生産現場におけるカーボンニュートラルを実現する予定だ。 乗っている時だけでなく、生産工程もカーボンニュートラルな時代を実現する技術として、今後の展開に注目が集まることだろう。

日産自動車は６日、バイオエタノールを使って発電する燃料電池システムを開発し、栃木工場（栃木県）に導入したと発表した。２０５０年までに、世界の全工場で温室効果ガスの排出量を実質ゼロとするため、全電力の３割をこの燃料電池システムによる発電でまかなう計画だ。

　導入するのは「固体酸化物形燃料電池（ＳＯＦＣ）」と呼ばれるシステム。エタノールから水素を取り出す装置を使い、酸素と化学反応させて発電する。

　日産の工場は現状、電気やガスなどを使って稼働している。将来的に全ての工場を全面的に電化させる方針で、太陽光発電といった再生可能エネルギーのみでは足りない分を、バイオエタノールによる発電で補う形とする。

　バイオエタノールも自社で調達する。「バイネックス」（東京）と協業し、オーストラリアで原料となるソルガムを栽培するほか、バイオエタノールの製造を行うという。

　日産は１６年に世界で初めてエタノールで発電する燃料電池車を開発しており、この技術を工場の電化に応用させた。今後も開発を続け、将来的なクルマへの搭載も検討していく。

日産、バイオエタノール使う発電システムを工場導入…５０年までに全電力の３割まかなう計画（読売新聞オンライン） - Yahoo!ニュース