1. 생산 방법 :
* 스팀 메탄 개혁 (SMR) : 가장 일반적인 방법 인 SMR은 천연 가스 (메탄)를 고온 (700-1000 ° C)에서 증기와 니켈 촉매의 존재하에 압력 (20-30 bar)과 반응하는 것입니다. 이것은 수소, 일산화탄소 및 이산화탄소의 혼합물을 생성합니다. 이어서, CO는 물 가스 이동 반응을 통해 CO2로 전환되고, 나머지 CO2를 제거하여 순수한 수소를 얻었다.
* 부분 산화 (pox) : 이 방법은 산소를 사용하여 탄화수소를 부분적으로 산화시켜 수소, 일산화탄소 및 이산화탄소를 생성합니다. SMR보다 높은 온도와 압력에서 작동합니다.
* 자가 조직 개혁 (ATR) : SMR과 pox의 조합, ATR은 탄화수소 산화에 증기 및 산소를 모두 사용하여 더 높은 수소 수율과 더 낮은 CO 배출을 달성합니다.
* 전기 분해 : 전기 분해는 전기를 사용하여 수 분자를 수소와 산소로 분할합니다. 이 방법은 태양 또는 풍력 에너지를 사용하여 재생 가능한 수소 생산 가능성으로 인해 인기를 얻고 있습니다.
* 가스화 : 가스화는 바이오 매스, 석탄 또는 기타 탄소 질 물질을 수소, CO 및 기타 성분을 함유하는 가연성 가스 혼합물 (Syngas)으로 변환합니다. 이 방법은 재생 가능한 자원의 수소 생산 경로를 제공합니다.
2. 정화 :
* 압력 스윙 흡착 (PSA) : 이 방법은 선택적 흡착제를 사용하여 수소에서 CO2, N2 및 탄화수소와 같은 불순물을 제거합니다. 이 과정은 가스 혼합물을 압력화하여 흡착제가 불순물을 포획 할 수있게 한 다음, 순수한 수소를 방출하기 위해 억제를 억제합니다.
* 막 분리 : 이 방법은 반복성 막을 사용하여 다른 가스와 수소를 분리합니다. 막은 불순물을 유지하면서 수소가 통과하도록 허용합니다.
* 극저온 분리 : 이 과정은 수소 혼합물을 매우 낮은 온도로 냉각시키는 것이 포함되어 불순물이 액화되어 제거됩니다.
* 화학적 흡수 : 아민과 같은 특정 화학 물질은 이산화탄소 및 수소로부터 다른 불순물을 흡수 할 수 있습니다.
3. 저장 및 분포 :
* 고압 저장 : 압축 수소는 고압 (최대 700 bar)으로 탱크에 저장 될 수 있습니다.
* 액체 수소 저장 : 수소는 저장 및 수송을 위해 -253 ℃에서 액화 될 수있다.
* 금속 히드 라이드 : 특정 금속은 수소를 흡수하여 고체 금속 수 소화물을 형성 할 수 있습니다. 이를 통해 안전하고 컴팩트 한 보관이 가능합니다.
* 파이프 라인 : 수소는 천연 가스와 유사한 파이프 라인을 통해 운반 될 수 있습니다.
4. 응용 프로그램 :
* 연료 전지 : 수소는 연료 전지에서 연료로 사용되며, 유일한 부산물로 물로 전기를 생산합니다.
* 산업 공정 : 수소는 암모니아 합성, 메탄올 생산 및 석유 정제를 포함한 다양한 산업 공정에서 사용됩니다.
* 운송 : 수소는 차량의 연료로 사용되며 화석 연료에 대한 제로 배출 대안을 제공합니다.
수소 생산 및 정제를위한 특정 공정은 공급 원료, 원하는 순도 및 비용과 같은 다양한 요인에 달려 있습니다. 효율성을 높이고 비용을 줄이며 재생 가능한 수소 생산 방법을 개발하기위한 연구가 진행 중입니다.
