신재생 수소 에너지의 장점과 과제, 장래성, 기업의 사례를 해설!

신재생 수소 에너지의 장점과 과제, 장래성, 기업의 사례를 해설!

 

수소에너지는 연소 시, 이산화탄소를 발생시키지 않는 

 

깨끗한 신재생에너지입니다.

 

이 기사는 수소 에너지는 어떤 것으로 어떻게 생산되는지와

 

수소 에너지의 이용 방법, 이점이나 단점 등에 대해서 정리합니다.

 

원소로서 수소 H를 봤을 때 

 

수소 원소 수는 지구 표면에는 산소, 규소에 이어 3번째로, 

 

자원 고갈의 걱정이 없습니다.

 

수소 분자(H2)는 상온에서 기체(수소 가스)인데, 산소와 결합(연소) 

하여 물(H2O)가 발생합니다.

 

지구 표면의 수소 원자의 대부분은 바닷물의 상태로 존재하고 있으며 

 

수소 에너지로 사용하는 데는 수소 분자를 공업적으로 제조해야 합니다.

현재 수소의 공업적 생산은 화석 연료를 사용하는 일도 많고 

 

재생 가능 에너지에 해당하는지는 논란이 있는 곳이지만

 

장래적으로는 물의 전기 분해와 바이오매스의 수소의 

 

대량 생산 등이 기대되고 있습니다.

 

 

수소 에너지의 만드는 방법

화학적으로 수소를 만들어 내는 것은 매우 많은 방법이 있습니다.

 

수소는 여러 물질을 구성하는 원소이며, 

 

그러한 물질을 화학 반응시키는 것으로 수소를 꺼냅니다.

예컨대 수소보다 이온화 경향이 큰 금속(알루미늄 등)과 

 

묽은 황산. 반응에서 수소가 발생합니다.

그러나 실험실적 제조 법과 달리 공업적 제조법에서는 

 

저렴하고 대량 생산을 할 필요가 있습니다.

 

공업적으로는 전기 분해를 통한 수소의 생산과 

 

천연 가스 등과 수증기를 반응시키는 생산 방법이 있습니다.

물을 전기 분해할 경우 진수는 전기가 통하지 않기에 

 

수산화 칼륨 등 전해질을 섞어 전기 분해합니다(고체 고분자 전기 분해 법).

이 전기 분해의 반대 반응을 이용한 것이 연료 전지입니다.

 

또 제염 때 바닷물을 전기 분해합니다만, 

 

그 부산물로서 수소가 발생합니다.

 

이외에도 수소와 탄소로 구성된 물질을 고온의 수증기와 반응시킴으로써 

 

수소를 꺼낼 수 있습니다.

예를 들면 천연 가스에 포함되는 메탄(CH4)등입니다.

 

발생한 일산화탄소(CO)는

 

위와 같이 반응하여 이산화 탄소로 됩니다.

다만 천연 가스에서 수소를 꺼내면 이들의 혼합 가스에서 

 

수소만 얻기 위한 기계가 필요합니다.

이 방법과 마찬가지로 고온에서 바이오매스를 분해하면서 

 

발생한 가스를 수증기와 반응시켜서 

 

수소를 얻는 방법도 실용화되고 있습니다.

 

 

수소 에너지의 주요 이용 방법은?

이미 소개했듯이 연료 전지는 수소 에너지가 이용되면서

 

수소와 산소의 화학 반응으로 발전을 합니다.

2009년 출시된 가정용 연료 전지 에너지 로펌이 

 

이미 일반에 보급되어 있는 것은 아실것입니다.

연료 전지의 반응 시 발생하는 것은 물이라 

 

이를 이용하여 수소로 발전하고 동력을 얻는다는

 

'연료 전지 자동차(FCV)'의 개발이 진행되고 있습니다.

 

연료 전지 자동차는 배기 가스를 내지 않는 깨끗한 자동차이며,

 

일본에서도 도요타 자동차 등이 개발 / 판매하고 있습니다.

 

수소 에너지의 장점으로는

 

우선 환경 부하가 낮은 것을 들 수 있습니다.

이미 설명한 대로수소는 연소시에 물을 발생시키며

 

이산화 탄소를 발생시키지 않습니다.

 

또 수소-산소 연료 전지로서 이용하는 경우도 

 

수소와 산소를 이용하여 전기를 꺼내어 물을 배출합니다.

무엇보다 수소 원자는 여러 물질을 구성하는 물질이며,

 

다양한 자원으로부터 생성 가능하므로 자원이 부족한 일본에서도

 

에너지 자원으로서 활용할 가능성이 있습니다.

수소를 저렴하고 대량 생산한다면 화석 연료를 사용하는 방법이 일반적이니까,

 

 수소의 생산·소비의 전체를 보면 상황에서 

 

이산화탄소를 배출하지 않는 에너지는 아닙니다.

그러나 향후 재생 가능 에너지 보급이 늘면서 

 

신재생 에너지로부터 얻은 값싼 전기가 얻어지면,

 

물의 전기 분해를 통한 이산화 탄소를 배출하지 않는

 

수소 에너지를 얻을 가능성은 있습니다.

 

 

 

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[ 이 기사는 일본 기사를 번역한 것입니다. ]

 

출처 - https://taiyoko-ch.com/knowledge/hydrogen-energy.html

 

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