New Energies, new possibilities

월간수소경제 = 성은숙 기자 | 한국에너지기술연구원(이하 ‘에너지연’)은 수소연구단 정운호 박사 연구진이 국내 최초로 화석연료를 사용하지 않는 암모니아 분해 기반 청정 수소 생산 기술을 개발했다고 29일 밝혔다.

이번 연구의 성과로 화석연료 사용 시 발생하는 이산화탄소 배출 없이도 수소전기차용 국제표준을 충족하는 고순도의 수소 생산이 가능해졌다는 분석이다.

수소와 질소의 화합물인 암모니아는 액화수소에 비해 수소 저장 밀도가 1.7배 높으며, 인프라·취급·안전 기준이 갖춰져 있어 수소 저장과 운송 문제를 해결할 가장 현실적인 대안으로 평가받고 있다.  

에너지연에 따르면 연구진은 암모니아 분해 반응 후 남은 미량의 수소와 암모니아를 열원으로 재사용해 기존 공정에서 열원으로 활용하던 화석연료 없이도 고순도의 수소를 생산하는데 성공했다.

암모니아를 원료로 고순도 수소를 생산하기 위해서는 600도(℃) 이상의 고온에서 루테늄(Ru) 촉매를 이용해 암모니아를 분해하고 압력변동흡착(PSA) 기술을 이용해 수소를 정제해야 한다. 이 과정에서 질소와 수소가 포함된 잔류가스가 발생하고 암모니아 분해 반응기 열원으로 재사용된다. 다만 잔류가스만으로는 열량이 부족하기 때문에 추가적으로 열량을 보충해 주어야 한다.

기존 기술과 에너지연 개발 기술의 비교.(그림=한국에너지기술연구원)

기존 기술의 경우 부족한 열량을 천연가스(LNG) 또는 액화석유가스(LPG) 등의 화석연료로 보충하기 때문에 연소 시 이산화탄소가 배출되는 문제가 있었다. 하지만 이번에 개발된 시스템을 이용하면 화석연료 대신 암모니아를 공급해 열량을 충당하고 이산화탄소 배출을 원천 차단할 수 있다.

개발한 시스템을 이용하면 수소전기차용 연료전지에 공급 가능한 99.97% 이상의 고순도 수소를 시간당 약 0.5kg(5N㎥)을 생산할 수 있다는 게 에너지연의 설명이다. 아울러 생산된 수소의 불순물 농도는 질소 300ppm 미만, 암모니아 0.1ppm 미만으로 수소전기차용 국제표준인 ISO 14687 기준을 충족했다.

국내 최초의 무탄소 암모니아 분해 반응기.(사진=한국에너지기술연구원)

아울러 에너지연은 연구진이 국내 최초로 암모니아 추출 수소를 활용해 이산화탄소 배출 없이 전력을 생산하는 1kW급 건물용 연료전지 시스템에 대한 실증도 성공했다고 밝혔다. 이번 실증은 두산 퓨얼셀파워BU와 함께 진행했다.

연구책임자인 정운호 박사는 “이번에 개발된 기술은 그동안 2% 부족했던 암모니아 기반 무탄소 수소 생산 기술을 완성했다는 점에서 의의가 있고, 청정 수소가 필요한 다양한 분야에 적용할 수 있을 것으로 기대한다”라며 “암모니아와 연료전지를 결합해 친환경 선박의 무탄소 전원으로 활용할 수 있고 향후 용량을 확대하면 청정 수소 발전시장에도 참여할 수 있을 것”이라고 밝혔다.

암모니아 추출 수소 연계 무탄소 건물용 연료전지.(사진=한국에너지기술연구원)

출처 : 월간수소경제(https://www.h2news.kr)

더구루=윤진웅 기자] 글로벌 수소자동차 시장 규모가 급격하게 쪼그라들고 있다. 수소 충전 인프라와 충전 비용 상승 등의 이유로 수소차 글로벌 1위인 현대차 판매량이 급감했기 때문이다. 현대차는 중국 수소 시장 공략을 토대로 판매량 회복에 나설 계획이다. 1일 에너지 분야 시장조사 업체인 SNE리서치에 따르면 지난해 글로벌 수소차 시장 규모는 1만4451대로 집계됐다. 이는 전년 대비 30.2% 두 자릿수 급감한 수치이다. 수소차 시장 규모가 쪼그라든 것은 2020년 이후 3년 만으로, 수소 연료 충전 비용 상승과 수소연료 결함에 따른 사고, 수소 충전 인프라 부족 등 여러 요인이 작용하면서 수소차 매력도가 크게 줄었다는 평가이다. SNE는 "수소차 매력도 하락은 글로벌 수소차 시장 역성장에 큰 영향을 미치고 있다"고 설명했다.

글로벌 수소차 시장 규모 축소의 주원인으로는 현대차 수소차 판매 부진이 꼽힌다. 글로벌 수소차 판매 1위이자 수소차 시장의 대부분을 점유하고 있는 현대차의 수소차 판매가 줄어들면서 자연스레 시장 규모가 축소됐다는 것이다. 실제 지난해 현대차는 글로벌 수소 시장에서 총 5012대를 판매했다. 이는 전년 대비 55.9% 두 자릿수 감소한 수치이다. 전체 수소 판매량에서 차지하는 비중은 3분의 1에 달했다.

국가별 수소차 시장 규모(승용차 기준)는 중국과 한국, 미국, 유럽, 일본 순으로 컸다. 중국 시장 규모는 5600여대로 전체 수소 시장의 38.8% 점유율을 나타냈고, 한국은 4631대(32%), 미국은 2992대(20.7%)로 집계됐다. 유럽과 일본은 각각 773대(5.3%)와 424대(2.9%)로 집계됐다.

이들 국가 중 중국 수소차 시장의 성장 잠재력이 가장 크다. 중국 정부는 '수소에너지산업 중장기 발전계획(2021~2035)'을 통해 수소차 보급 확대와 인프라 구축에 적극 나서고 있다. 수소에너지 상용화를 가속화하려는 의지가 확고한 상태로 다양한 정책을 도입할 방침이다.

사정이 이렇다 보니 현대차는 중국 수소 대전환에 대한 원대한 계획을 세우고 있다. 오는 4월 25일부터 5월 4일까지 열흘간 중국 베이징 국제전람센터에서 ‘수소와 소프트웨어로의 대전환 : Ease every way’를 주제로 '2024 오토 차이나'(베이징 모터쇼) 미디어 데이를 진행할 계획이다. 해당 주제는 새롭게 떠오르는 현대차의 핵심 비전으로, 현대차는 이미 지난 1월 미국 라스베이거스 만달레이베이 컨벤션 센터에서 진행된 세계 최대 가전·IT 전시회 'CES 2024' 미디어 데이를 통해 한차례 공개한 바 있다.

현대차의 미래 청사진은 △수소사회로의 전환을 앞당길 종합 ‘수소’ 솔루션 △사람, 모빌리티, 데이터, 도시를 연결해 최적 생태계 구축을 위한 ‘소프트웨어’ 혁신 등으로 구체화된다.

한편 글로벌 에너지 기업 쉘(Shell)은 최근 미국에서 운영하던 수소충전소 7곳을 영구 폐쇄했다. 지난해 실적 개선을 위해 탄소 절감 부문에 대한 구조조정을 추진하면서 수소 사업 규모를 축소하고 있다. 현지 수소차 시장을 양분하고 있는 현대자동차와 일본 토요타의 수소 사업에도 경고등이 켜졌다.

https://www.theguru.co.kr/mobile/article.html?no=67163

ステランティスは2月19日、プジョーブランド初の量産燃料電池車『eエキスパート・ハイドロジェン』を、欧州で水素モビリティを手がけるHYSETCOに納車した、と発表した。 eエキスパート・ハイドロジェンには、内燃エンジン搭載の『エキスパート』やEVの『eエキスパート』と同じく、標準ボディとロングボディの2種類が用意される。全長は標準ボディが4959mm、ロングボディが5306mm。ホイールベースは、どちらも3275mmとした。荷室の容量は標準ボディが5.3立方m 、ロングボディが6.1立方m。最大積載量は、標準ボディが1100kg、ロングボディが1000kgだ。 eエキスパート・ハイドロジェンは、フランスのバレンシエンヌ工場で生産されたeエキスパートを、ドイツ・リュッセルスハイムの水素技術専用コンピテンスセンターに輸送し、燃料電池車に仕立てている。

プジョー初の量産燃料電池車、航続400km…水素モビリティ企業に納車（レスポンス） - Yahoo!ニュース

ルノーグループの燃料電池車の合弁会社「HYVIA」は、ルノー『マスター・バンH2-TECH』（Renault Master Van H2-TECH）の新バージョンを欧州で発表した。 写真：ルノー・マスター・バン H2-TECH のワークショップ仕様 この新バージョンは、Kolleによってワークショップ車両にコンバージョンされた。納車は2024年第2四半期（4～6月）からを予定している。 マスターバンH2-TECHは、航続500km、12立法mの荷物が積載できる商品輸送に適した大型バンだ。電気エネルギーと水素ベースのエネルギーの両方を動力源とするデュアルパワーアーキテクチャをベースに開発された。 最も航続の長いマスターバンH2-TECHの場合、航続500kmの内訳は、電力からが100km、水素からが400kmとなる。この商用燃料電池車は仕様によるが、蓄電容量33kWhのバッテリー、30kWの燃料電池、3～7kgの水素タンクを搭載する。燃料電池システムはすべて、フランスで生産される。

ルノーの燃料電池車、新仕様を発表…ワークショップ車両に (レスポンス) - Yahoo!ニュース