블루수소에 대하여

지구온난화 등으로 인해 친환경에너지에 대해서 관심이 많은 시기입니다. 화석연료가 아닌 수소를 활용하여 에너지를 얻는 연구 및 투자들도 계속되고 있습니다. 국내에서는 수소차를 볼수 있지만 외국에서는 수소도시 개념으로 다방면으로 수소를 이용하고 있는 것 같습니다. 수소를 만들어 내는 방법에도 몇가지가 있는데 그 중 블루수소에 대해 알아보겠습니다.

 

1. 블루수소란?

블루수소는 천연 가스 또는 메탄으로부터 생성된 수소 가스를 증기 메탄 개질(SMR) 또는 자동 열 개질(ATR)과 같은 공정을 통해 만드는 것을 말합니다. 기존의 수소 생산 방법에서 온실 가스 배출을 감소시키는 데 도움을 주는 탄소 포집 및 저장(CCS) 또는 탄소 포집 및 활용(CCU) 기술이 적용되어 있습니다.

이에 반해 그레이수소는 석유화학공장에서 부생적으로 나오는 수소를 일컫는데 탄소가 많이 배출되는 단점이 있는 수소이고 원자력을 이용한 핑크수소, 친환경에너지로 만드는 그린수소(수전해 방식) 등이 있습니다. 그린수소는 아직 제조단가가 비싸다고 합니다. 그렇다보니 현재로서는 블루수소가 현실적인 대안이 되는 것 같습니다.

 

2. 블루수소 생산 및 특징

1) 스팀 메탄 개질(SMR) 또는 자동 열 개질(ATR)

블루 수소 생산은 일반적으로 메탄(CH4)으로 구성된 천연 가스의 추출과 함께 시작됩니다. SMR 또는 ATR 공정에서 메탄은 고온의 스팀(H2O)과 반응하고 ATR의 경우 산소(O2)가 수소(H2)와 일산화탄소(CO)를 생산하는 구조 입니다.

2) 탄소 포집

블루수소 생산에서 중요한 단계는 개질 과정에서 발생하는 CO2 배출량의 포집입니다. 이는 아민계 용매, 막 분리 또는 기타 탄소 포집 기술과 같은 다양한 기술을 사용하여 수행될 수 있습니다.(그레이수소와 다른점입니다)

3) 운송 및 저장

일단 포집되면, CO2는 일반적으로 파이프라인 또는 다른 수단을 통해 저장 장소로 운반됩니다. 포집된 CO2를 저장 또는 활용하기 위해 탄소 포집 및 저장(CCS) 또는 탄소 포집 및 활용(CCU) 기술이 사용되며, 종종 지하 깊은 곳에 있는 지질 형성물 또는 향상된 석유 회수(EOR)와 같은 산업적 응용을 위해 사용됩니다.

4) 수소 정제

생성된 수소 가스는 남아있는 불순물이나 CO2 흔적을 제거하기 위해 추가 정제가 필요할 수 있습니다.

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3. 블루수소의 미래 

블루 수소는 다음과 같은 이유등을 인해 지속 가능한 수소 경제를 향한 과도기적인 해결책으로 제시되고 있습니다

1) 탄소 배출량 감소

블루수소는 이산화탄소 배출량을 포집하여 저장하거나 활용함으로써 탄소 포집 없이 생성되고 배출량이 많은 그레이 수소에 비해 탄소 발자국을 크게 줄일 수 있습니다.

2) 기존 인프라

블루수소 생산은 기존 천연가스 인프라를 활용할 수 있어 단기적으로 접근성이 더 높은 옵션이 될 수 있습니다.

3) 에너지 안보

산업, 운송, 발전을 포함한 다양한 응용 분야에 안정적인 수소 공급원을 제공함으로써 에너지 안보에 기여할 수 있습니다.

4. 블루수소의 정책적 과제

1) 탄소 포집 비용

탄소 포집 및 저장의 구현은 비용이 많이 들 수 있으며, 이는 블루 수소의 전반적인 비용 경쟁력에 영향을 미칠 수 있습니다.

2) 메탄 배출

블루 수소는 이산화탄소 배출을 목표로 하지만, 생산 과정에서 여전히 메탄 누출이 있을 수 있으며, 이는 강력한 온실가스입니다.

3) 자원 의존성

블루수소는 화석연료 자원이 유한한 천연가스의 안정적인 공급에 의존하고 있으며, 이러한 의존성이 장기화 된다면 친환경의 의미가 크게 퇴색이 될수 있습니다.

 

5. 수소도시

수소를 이용한 에너지로 도시가 운영되는 모습은 멀지 않은 미래의 모습이 될것 같습니다. 국내에서도 수소도시를 만들기 위한 사업들이 진행이 되고 있습니다.

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그레이수소, 블루수소, 그린수소는 친환경 수소도시로 가는 과정이 될것 같습니다. 지구온난화로 인한 여러 문제점들을 해결하기 위해 우리는 오늘도 한발 한발 내딛고 있습니다