더 저렴하고 지속 가능한 바다의 녹색 수소, Wageningen University

바다에서의 녹색수소는 더 저렴하고 지속 가능합니다. Wageningen University.

Wageningen University & Research의 연구원들은 막 증류를 통해 현장에서 초순수(UPW)를 만들어 바다에서 전기분해를 통한 녹색 수소 생산 비용을 줄일 수 있음을 보여주었습니다. 이 초청정 물은 풍력 에너지를 '그린' 수소로 전환하는 데 필수적입니다.

이번 연구를 통해 텍셀의 실증 프로토타입은 물을 전기분해(수소 생산을 위해)하는 동안 방출되는 잔열을 이용해 바닷물로부터 초순수를 만들 수 있음을 보여주었다. 이 연구의 프로젝트 리더이자 수처리 및 기술 프로그램 연구원인 Jolanda van Medevoort는 이 파일럿이 성공적으로 완료된 것을 기쁘게 생각합니다.

욜란다 반 메데보르트, 프로젝트 리더는 이렇게 말했습니다.

이는 녹색 수소에 대한 비즈니스 사례를 더욱 경쟁력 있게 만들고 이는 절실히 필요합니다. 왜냐하면 현재 녹색 수소는 화석 에너지로 생산된 회색 수소와 경쟁할 수 없기 때문입니다.

"그리고 그만큼 중요한 점은 막 증류 공정 자체도 현재 흔히 사용되는 역삼투압에 비해 환경친화적이라는 점입니다. 막 증류는 전해조의 잔열을 이용하기 때문에 전기 에너지를 훨씬 적게 사용할 뿐만 아니라, 또한 해수 전처리에 화학약품이 필요하지 않아 더욱 환경친화적입니다."

"또한 역삼투압(RO)과 달리 바닷물은 더 염도가 높아지지 않습니다. 이는 수중 환경에 영향을 주지 않는다는 것을 의미합니다. 물론 이 과정에는 식수를 사용할 필요가 없습니다."

막 증류를 통한 초순수

해수로부터 매우 깨끗한 물을 생산하기 위한 막 증류 공정은 그 자체로는 새로운 것이 아닙니다. 공정에는 많은 열과 에너지가 필요하기 때문에 모든 응용 분야에 가장 적합하고 경제적으로 실행 가능한 솔루션은 아니지만 이 경우에는 그렇습니다. 전기분해 과정이 원활하게 진행되려면 전해조에서 발생하는 열을 빠르게 방출해야 합니다.

이 열을 막 증류에 사용하면 더 이상 해수 냉각이 필요하지 않으며 전해조에 필요한 초순수 공급수가 즉시 생성됩니다.

초순수의 비용은 예를 들어 전체 수소 시스템의 전반적인 전기 효율을 낮추는 역삼투압(RO) 적용보다 낮습니다. 이는 역삼투압이 전기적으로 구동되는 과정이기 때문입니다.

프로젝트 내 주요 결과

주요 결과는 작동하는 막 증류 시스템을 구축하고 이를 전해조와 통합하며 Seaport Texel 부두에서 결합 시스템을 시연함으로써 기술 원리를 실제로 증명하는 것입니다.

아래 사진은 데모 위치의 설치를 보여줍니다. 전해조와 막 증류 시설은 모두 컨테이너에 내장되어 있어 Texel의 데모 위치로 이동할 수 있습니다. 파란색 용기에 있는 프로젝트 파트너 Hydron Energy의 전해조와 Wageningen Food & Biobased Research의 막 증류 시설 옆에 회색/흰색으로 표시되어 있습니다.

해수를 막증류 시설로 직접 펌핑하기 위한 해수 취수구(모래 필터가 장착된 펌프)는 부두 오른쪽 모서리에 있습니다. 전해조는 막 증류로 생성된 물에서 예상되는 양의 수소를 생성했습니다. 이 물은 전해조에서 방출되는 잔열을 통해 생성됩니다.

경제성 평가에 따르면 잔열로 생산되는 물의 양으로 인해 추가적인 이점을 얻을 수 있는 것으로 나타났습니다. 생산된 물의 약 1/3이 수소 생산에 사용됩니다. 생산된 물의 2/3는 다른 목적으로 이용 가능합니다.

이것은 매우 순수한 물이며 물이 부족한 지역/기간, 해상뿐만 아니라 식수 또는 산업 분야에서도 흥미롭습니다.