NOK․산업연구소와 공동으로 … 캐리어로 운송능력 뛰어나 MCH 채용
화학뉴스 2015.01.29
JX에너지(JX Nippon Oil & Energy)는 NOK, 산업기술 종합연구소와 공동으로 수소 스테이션에 설치할 소형 탈수소 시스템을 개발한다.
MCH(Methylcyclohexane)에서 수소를 높은 효율로 분리하는 시스템으로 촉매 개발과 대량생산 기술을 확보하는 것이 과제로 부각되고 있다. 기체를 액체와 분리한 수소를 고순도화하기 위해 탄소막을 사용한 수소정제기술 개발을 추진하고 동시에 유기 하이드레이트형 수소 스테이션 보급을 위한 안정성 검증 및 기술기준도 정비할 방침이다. 개발기간은 5년으로 예정하고 있으며 2018년에는 실증시험을 시작할 것으로 알려졌다. 일본 내각이 추진하는 전략적 이노베이션 창출 프로그램(SIP)의 에너지 캐리어 사업 가운데 유기 하이드레이트 탈수소 시스템 개발과 실용화 과제로서 추진하는 것으로 JX에너지 중앙기술연구소 첨단영역 연구소가 주축으로 진행하며 NOK, 산업기술 종합연구소가 참여한다. 정제시설에서 부생하거나 제조하는 수소를 톨루엔(Toluene)에 첨가해 MCH를 만들고 수소 스테이션에서 탈수소화를 진행하는 공급망을 구축할 계획이다. 수소 및 MCH 제조기술은 보유하고 있기 때문에 높은 효율을 구현하는 소형 탈수소 시스템 개발이 과제로 부상하고 있다. 탈수소시스템은 먼저 MCH를 탈수소화하고 이후 기액분리기에서 수소와 톨루엔을 분리한 다음 분리한 수소를 정제하는 3단계를 구축할 계획이다. 아울러 시스템 소형화 및 고효율화를 실현하기 위한 탈수소 촉매 개발과 대량생산 기술 확립, 탄소막을 활용한 수소정제기술 개발에 착수할 방침이다. 탈수소 시스템 및 탈수소 촉매 개발은 JX에너지가 담당할 것으로 알려졌다. MCH를 300-350℃로 가열하고 귀금속촉매를 활용해 탈수소화할 계획으로 실용화를 위해서는 시간당 3000N입방미터의 수소 공급능력이 필요하기 때문에 시스템은 시중 수소스테이션에 설치가 가능한 규모로 제작할 계획이다. 촉매는 실험단계에서는 충분한 성능을 발휘한 것으로 알려졌으며 대량생산을 위한 내구성 등을 추가 개량하고 있다. 수소정제기는 산업기술 종합연구소가 개발한 탄소섬유 중공사막을 활용한 시스템을 채용할 계획으로 수소만 통과시키는 나노 크기의 미세 분리막으로 톨루엔에 대한 재구성도 겸비한 것으로 알려졌다. NOK는 중공사막을 모듈화해 기존 수소 흡․탈착 시스템보다 간단한 구조의 대량생산 기술을 개발할 방침이다. 안정성 검증, 기술기준 정비는 JX에너지가 담당해 현재 실시하고 있는 소방청 사업과 연계해 추진할 것으로 알려졌다. MCH는 수소 캐리어로 주목받고 있으며 압축 수소에 비해 운송능력이 2.5배 가량 뛰어난 장점이 있다. 대량 운송기술은 Chiyoda Kako Kensetsu가 개발하고 있으며 JX에너지 등은 수소 스테이션에 설치할 소형 시스템 개발에 주력하고 있으며 MCH를 캐리어로 사용하는 수소 인프라를 구축할 계획이다. 석유 에너지 기술센터에 따르면, 일본의 정제설비는 연료전지자동차(FCV) 500만대에 사용할 수 있는 47억입방미터의 수소를 제조할 수 있는 것으로 추산하고 있다. <화학저널 2015/01/29> |
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