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Apr 08, 2024

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2023년 8월 1일 | 메리 페이지 베일리(Mary Page Bailey) 녹색 수소의 미래는 생태계의 각 단계의 성공에 달려 있습니다. 많은 요소가 필요한 핵심 인프라 확장에 기여하고 있습니다.

2023년 8월 1일 | 메리 페이지 베일리

그린수소의 미래는 생태계 각 단계의 성공 여부에 달려 있습니다. 산업 탈탄소화를 달성하는 데 필요한 중요한 인프라 확장에 많은 요인이 기여하고 있습니다.

전 세계적으로 수소는 대체 연료이자 수소를 공급원료로 사용하는 제조 분야의 탈탄소화 방법으로서 산업 탈탄소화 전략의 중요한 부분으로 점차 간주되고 있습니다. 최근 인플레이션 감소법(IRA)의 인센티브로 인해 에너지원으로 수소 사용을 늘리고 전통적인 화석 연료 대신 "녹색" 수소를 채택하는 것을 목표로 하는 미국의 저탄소 수소 프로젝트 관련 활동이 급속히 가속화되었습니다. 기반의 "회색"수소. IRA의 일환으로 미국 에너지부(DOE, 워싱턴 DC, www.energy.gov)로부터 상당한 자금이 지역 청정 수소 허브(완전한 수소를 구축할 대규모 생산 및 운송 네트워크)에 배정되고 있습니다. 가치 사슬. 이러한 허브에는 물에서 녹색 수소를 생산하기 위한 전해조, 이를 분배하기 위한 충전소, 이를 전기로 변환하기 위한 연료 전지, 파이프라인, 탱크 및 기타 물류 인프라가 포함됩니다. 각 허브는 공식 제안서를 제출했으며, 자금 선택은 올해 말에 발표될 예정입니다. 저탄소 수소 생산이 미국 전역과 그 외 지역으로 확산됨에 따라 인력 문제, 수소 안전 및 저장, 장비 공급망 및 최종 사용을 포함하여 이러한 대규모 확장의 이면에서 고려되는 많은 중요한 요소가 있습니다.

저탄소 수소 프로젝트의 유입이 발표되면서 규모의 경제와 자동화에 초점을 맞춰 전해조 및 관련 부품의 제조 규모가 급속히 확대되고 있습니다. 동시에, 고성능 멤브레인과 촉매를 통한 에너지 효율성과 내구성의 향상으로 초기 자본 비용이 절감됩니다. “전해조 생산 규모를 늘리는 것은 수소 시장 확대에 있어 가장 큰 잠재적 병목 현상 중 하나입니다. 상당한 생산량 증가는 재생에너지 용량의 대규모 확장을 기반으로 합니다. 전체 가치 사슬에 따른 전략적 투자는 장기적인 생산 제한을 방지하는 데 중요합니다.”라고 The Chemours Company(Wilmington, Del., www.chemours.com)의 수소 비즈니스 벤처 리더인 Stefanie Kopchick은 말합니다. Chemours는 전해조 부품(즉, Nafion 이온 교환막) 제조업체이자 일부 제조 현장에서 녹색 수소를 사용하는 독특한 위치에 있습니다. 이 회사는 최근 프랑스 Villers-Saint-Paul에 있는 자사 공장의 이온 교환 물질 생산 능력을 확장하기 위해 2억 달러를 투자할 계획을 발표했으며, 또한 양성자 교환막(PEM) 전해조를 설치하기 위해 TC Energy와 제휴하고 있습니다(그림 1). ) 애팔래치아 지역 청정 수소 허브(ARCH2) 제안의 일환으로 웨스트 버지니아에 있는 두 개의 Chemours 제조 현장에 수소를 공급합니다. Kopchick은 "각 현장에서 제조 공정의 탈탄소화를 더욱 발전시키기 위해 Chemours는 생산된 청정 수소의 일부를 천연 가스와 혼합 연료로 사용하여 기존 보일러 장비를 가동할 계획입니다"라고 덧붙입니다. 산업 탈탄소화에 필요한 수소 생산 용량에 도달하려면 전해조 성능은 제조 규모와 함께 특히 에너지 효율성과 내부 구성 요소의 내구성 측면에서 지속적으로 개선되어야 합니다. “우리는 전체 전해조 효율성에 직접적인 영향을 미치는 이온 교환막의 에너지 효율성을 높이기 위해 지속적으로 노력하고 있습니다. 동시에 멤브레인의 내구성을 높이기 위해 노력하고 있습니다. 또한 촉매 로딩 수준을 줄이거나 효율성이나 내구성을 저하시키지 않는 대체 촉매로 전환하면 비용을 절감할 수 있습니다. 이 분야에서 Chemours는 귀금속 촉매를 이러한 응용 분야에서 보다 효율적으로 사용하고 오래 지속할 수 있게 해주는 이오노머 분산액을 계속 개발하고 있습니다.”라고 Kopchick은 말합니다.