일본, DME 연료 집중 연구개발
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바이오매스 DME의 연료이용 위해 … 수소 하이드레이트 인프라 설계 일본 엔지니어링진흥협회 지하개발이용연구센터는 2007년 <바이오매스 원료 DME(Dimethyl Ether)를 포함한 에너지 저장ㆍ공급시스템> 및 <기체수화물 이용에 따른 수소저장시스템>에 대해 조사를 실시하고 원유가격 급등과 이산화탄소(CO2) 배출 감축을 위한 친환경 에너지 이용이 가능한 인프라를 검토하고 있다.Shimizu Construction이 단독 낙도모델로 Amamitai, 복수의 낙도로 Ito를 상정하고 바이오매스 유래 DME에 대한 발전, 가정용, 자동차용으로의 이용 가능성을 조사했다. DME는 발전부터 LPG 대체까지 폭넓게 이용가능하다. 바이오매스원으로는 목질, 축산, 농업, 식품, 하수오니 등 5가지를 전제로 했으며 조사 대상지역은 고코스트 디젤발전시설을 보유한 58개 낙도로 신에너지ㆍ산업기술종합개발기구(NEDO)의 바이오매스 부존량 데이터베이스를 참고로 바이오매스 이용가능량, 에너지 수요량을 조사했다. 단독 낙도모델에서의 바이오매스 유래 DME 생산 가능량은 연간 4810톤으로 수요의 3.3%, 복수 낙도모델에서는 390톤으로 0.6%에 상당하는 것으로 나타났다. 또 단독 낙도모델에서는 1만톤 이상의 이산화탄소를 감축하고 신에너지로 전력 1350KW를 획득하며, 가축분뇨, 음식물쓰레기 감축량이 각각 9000톤 수준에 달할 것으로 추정됐다. 기체수화물을 이용한 수소저장 시스템은 수소를 -120℃ 이하에서 얼음으로 감싼 수소하이트레이트로써 저장하는 인프라 개념을 설계했다. Chiba 및 Mizushima 컴비나트를 대상으로 Mitsui Sumitomo건설이 조사에 참여해 수소 저장에 대한 실험을 실시했다. 하이드레이트화 기술은 미국 등지에서 연구하고 있는 것으로 알려졌다. 수소만을 얼음으로 감싼 단일 하이드레이트의 저장조건은 0.1MPa에서 -110℃이고, THF(Tetrahydrofuran)와 함께 감싸는 바이너리 하이드레이트는 0.1MPa당 0℃ 이상에서 저장 가능하지만 저장량은 단일 하이드레이트의 약 4분의 1에 불과한 것으로 나타났다. Chiba 컴비나트의 수소 3000㎡ 플랜트가 24시간 가동해 3개월분을 저장하는 것을 전제로 단일 하이드레이트는 저장능력이 2만㎡, 바이너리는 7만2000㎡의 탱크가 필요했다. 컴비나트에서는 LNG 탱크의 냉열을 냉매로 이용할 수 있는 장점을 보유하고 있는 것으로 나타났다. 2008년에는 수소충전소의 재가스화를 포함해 경제성, 환경평가, 에너지 밸런스에 대해 조사할 계획이다. <화학저널 2008/05/30> |
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