그린 수소는 탄소 배출 없이 에너지를 저장하고 사용할 수 있는 방법을 제공하므로 에너지 전환의 가장 큰 약속 중 하나입니다. 이러한 유형의 수소는 다음과 같은 과정을 통해 생산됩니다. 물 전기분해태양광, 풍력 등 신재생에너지원에서 생산된 전기를 이용해 수소와 산소를 분리하는 기술이다. 그 이점에도 불구하고, 녹색 수소는 진정한 대안으로서의 잠재력을 평가하기 위해 우리가 알아야 할 일련의 과제에 직면해 있습니다. 화석 연료.
이 기사에서는 녹색 수소 개발에 영향을 미치는 주요 문제와 그 특징, 장점 및 단점을 살펴보고 이 기술이 실제로 제공하는 것이 무엇인지 전체적으로 살펴봅니다.
녹색 수소 생산
수소는 일반적으로 자연에서 단독으로 발견되지 않지만 일반적으로 물과 같은 다른 분자와 결합되어 있습니다. 전기분해에서는 전류를 가하여 물 분자(H)를 분해합니다.2O)를 수소(H2) 및 산소 (O2). 이 프로세스는 사용된 전기가 태양 에너지나 풍력 에너지와 같은 청정 에너지원에서 나오는 경우에만 지속 가능합니다. 따라서 이 기술로 생산된 수소를 수소라 한다. 녹색 수소.
대조적으로, 오늘날 생산되는 대부분의 수소는 화석 연료, 천연가스나 석유 등. 회색수소로 알려진 이 유형은 화학 산업 및 정유소에서 널리 사용됩니다. 그러나 생산 과정에서 많은 양의 이산화탄소(CO)가 발생합니다.2), 이는 환경적 관점에서 지속 불가능하게 만듭니다.
그린수소 생산에 많은 진전이 있었지만, 여전히 상대적으로 새로운 기술이고 확장성이 떨어진다. 전 세계에서 사용되는 수소의 99%는 여전히 화석 원료에서 나오며, 이로 인해 연간 전 세계적으로 900억 톤의 CO가 배출됩니다.2.
에너지 저장
그린수소의 가장 중요한 특징 중 하나는 에너지를 저장하다. 태양광, 풍력 등 신재생에너지는 방향 지시등이는 때때로 소비할 수 있는 것보다 더 많은 에너지를 생성하고 때로는 충분히 생성하지 않는다는 것을 의미합니다.
수소는 축전지 역할을 하여 이 문제를 해결할 수 있습니다. 잉여 재생에너지가 있을 경우 전기분해를 통해 수소를 생산하는 데 사용할 수 있습니다. 결과적으로 이 수소는 엔진, 기계의 연료로 사용될 수 있으며 심지어 산업 공정의 원료로도 사용될 수 있습니다. 이처럼 그린수소는 잉여 재생에너지를 저장했다가 재생자원이 부족할 때 활용하는 데 도움을 줄 수 있다.
그린수소는 에너지 축적 역할은 물론, 사용 시 온실가스를 배출하지 않는 친환경 에너지원입니다. 탈탄 화 산업, 운송, 에너지 분야의
녹색 수소 문제
그린수소의 가장 큰 단점은 생산비용이 높다는 점이다. 수소는 우주에서 가장 풍부한 원소이지만 물에서 수소를 얻는 과정은 전기분해에 필요한 에너지 소비로 인해 비용이 많이 듭니다. 재생 가능한 에너지원에서 얻은 전기를 사용하더라도 비용은 여전히 높습니다.
그린수소가 직면한 또 다른 문제는 낮은 에너지 효율 현재의 생산 및 운송 방법. 연구에 따르면 그린수소 생산 과정에서 사용되는 에너지의 약 80%가 손실되는 것으로 나타났다. 이러한 에너지 비효율성은 대규모 채택에 큰 장벽을 나타냅니다.
게다가 수소의 운송과 저장도 복잡하다. 이 가스에는 낮은 에너지 밀도 이는 다른 연료에 비해 동일한 양의 에너지를 저장하고 운송하려면 훨씬 더 큰 탱크와 파이프라인이 필요하다는 것을 의미합니다. 또한 가연성이 높아 안전 위험이 높아집니다.
또 다른 중요한 과제는 위험입니다. 푸 가스. 수소 분자는 극히 작아서 메탄이나 천연가스의 분자보다 훨씬 작아서 함유하기가 더 어렵습니다. 수소가 대기로 누출되면 메탄 및 기타 대기 화합물 수준에 영향을 미칠 수 있으므로 온실 가스와 유사한 방식으로 기후에 영향을 미칠 수 있습니다.
수소를 생산하는 데 드는 비용은 얼마입니까?
그린수소 확대의 가장 큰 걸림돌 중 하나는 비용이다. 최근 연구에 따르면 전기분해를 통한 녹색 수소 생산은 재생 에너지원을 사용할 경우 킬로그램당 €3,23부터 수익성이 있을 수 있다고 추정됩니다. 일부 낙관적인 예측에서는 몇 년 안에 비용이 킬로그램당 2,5유로로 줄어들 수 있다고 제안합니다.
그러나 이러한 수치는 주로 전기 가격, 전해조 비용 등 여러 요인에 따라 달라지며 현재로서는 여전히 상당한 수준으로 남아 있습니다. 현재 녹색 수소를 생산하는 것은 회색 또는 청색 수소를 생산하는 것보다 훨씬 더 비싸기 때문에 많은 산업계에서 계속해서 이러한 대안을 선택하고 있습니다.
El 회색수소 가장 일반적이고 저렴하지만 생산에는 화석 연료 연소가 포함되므로 환경적으로 지속 가능하지 않습니다. 반면, 청색수소천연가스에서 얻어지지만 CO를 포집하여 저장하는 것2 배출되는 경우, 배출을 줄이는 옵션이지만 여전히 녹색수소에 비해 지속가능성은 낮습니다.
이점
그린수소에는 여러 가지가 있습니다. 장점들 전기화하기 어려운 부문을 탈탄소화하는 매우 매력적인 대안이 되는 핵심 요소는 다음과 같습니다.
- 배출 감소: 생산 및 사용 시 오염물질이나 온실가스를 배출하지 않습니다. 재생에너지를 통해 얻으면 완전히 깨끗한 연료입니다.
- 에너지 저장: 재생 에너지원으로부터 잉여 에너지를 저장했다가 수요가 필요할 때 이를 방출하여 재생 에너지의 용량을 확대하는 솔루션 역할을 합니다.
- 폭넓은 적용: 운송수단의 연료, 에너지 생산의 매개체, 화학공업의 원료로 사용됩니다.
- 산업 부문의 탈탄소화: 항공운송, 해상운송, 중공업 등의 분야는 수소만이 제공할 수 있는 고에너지 밀도 연료에 의존합니다.
단점
그린수소의 장점에도 불구하고 우리는 다음과 같은 점을 고려해야 합니다. 단점 그것은 보여준다:
- 높은 생산 비용: 전기분해 공정은 특히 회색수소에 비해 여전히 비용이 많이 듭니다.
- 운송 및 보관의 어려움: 수소를 안전하게 저장하고 운송하려면 특정 인프라가 필요하므로 추가 비용이 추가됩니다.
- 보안 위험: 수소는 가연성이 높으며 적절하게 취급하지 않을 경우 운송 시 위험을 초래할 수 있습니다.
- 낮은 에너지 효율: 그린수소 생산에 투자된 에너지의 상당 부분이 생산 및 운송 과정에서 손실됩니다.
요약하면, 그린수소는 직접적인 전기화를 통한 명확한 대안이 없는 분야의 에너지 전환 및 탈탄소화를 위한 가장 유망한 기술 중 하나입니다. 그러나 성공 여부는 주로 생산 비용 절감, 효율성 향상, 보관 및 운송에 필요한 인프라 개발에 달려 있습니다.