부유식 수소 농장이 중국을 청정 재생 가능 에너지에 더 가까이 다가가게 한 방법

중국 연구진이 바닷물을 수소와 산소로 전환함으로써 깨끗하고 재생 가능한 에너지를 찾는 데 한 걸음 더 다가갔습니다.

담수화 없이 해수를 사용하려는 최초의 성공적인 시도로 풍력과 태양광 발전을 모두 활용한 해양 플랫폼 개발은 심천대학교 연구원 Xie Heping과 국영 기업 Dongfang Electric Corporation이 주도했습니다.

"Dongfu Number One"이라고 불리는 이 플랫폼은 중국 남동부 푸젠성 해안에 정박되어 있으며 보퍼트 규모 8까지 높은 파도와 돌풍을 견딜 수 있습니다.

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국영 신화통신은 6월 3일 "5월 첫 가동 동안 10일간의 연속 운영을 성공적으로 완료해 재생 에너지를 활용한 해상 수소 생산 전망의 유망한 시작을 알렸다"고 보도했습니다.

63제곱미터(678제곱피트) 규모의 플랫폼은 수소 생산 시스템과 안정적인 해상 풍력 공급 시스템을 결합합니다. 연구진은 두 가지 구성요소를 결합하여 바람직하지 않은 부작용이나 오염을 일으키지 않고 바닷물을 수소로 전기분해하는 환경 친화적인 부유식 농장을 만들었습니다.

보고서는 “이번 실증 실험은 장치의 간섭 방지 능력을 검증했을 뿐만 아니라 귀중한 데이터를 생성했다”며 “이 프로젝트는 학문적 성취에서 산업화로 전환하는 모범적인 사례”라고 밝혔다.

플랫폼의 핵심인 수소 생산 기술의 창시자인 Xie 팀은 지난 11월 동료 심사 저널인 Nature에 이 프로세스에 대한 기사를 처음 게재했습니다.

바닷물은 그 구성이 복잡하기 때문에 다루기가 복잡합니다. 미생물과 부유 입자로 가득 차 있어 전기분해 효율이 낮아지고 장비 수명이 단축되는 경우가 많습니다.

네덜란드와 독일의 프로젝트와 같은 이전 프로젝트에서는 먼저 해수를 담수화한 다음 담수를 사용하여 수소 생산을 하는 경우가 많았습니다.

그러나 이러한 접근 방식은 프로세스에 복잡성을 더해 광범위한 담수화 장비와 대규모 토지 자원이 필요하며, 이로 인해 수소 생산 비용이 증가하고 프로젝트 구축이 어려워집니다.

1970년대부터 과학자들은 바닷물을 직접 전기분해해 수소를 만드는 방법을 모색해 왔다. Xie 팀이 제안한 솔루션은 과학기술부로부터 2022년 중국 10대 과학 발전 중 하나로 인정을 받았습니다.

한편 Dongfang Electric Corporation은 해상 풍력의 안정적인 공급을 보장하기 위해 기술 생산을 산업화하는 데 도움을 주었습니다. 10메가와트 풍력 터빈으로 구동되고 28킬로와트 에너지 저장 시스템을 갖춘 부유형 전기분해 플랫폼은 10일 연속 거의 100% 패러데이 효율로 수소 생산을 유지했다고 연구진은 말했습니다.

이러한 조건에서도 플랫폼의 성능과 에너지 소비는 실험실 조건과 비슷했습니다.

바닷물에서 10일 동안 작동한 후에도 과학자들은 시스템이 여전히 99.99% 이상의 인상적인 이온 제거율을 유지하여 최소 99.9 순도의 수소를 생산한다고 밝혔습니다.

또한 담수화가 필요 없는 이 플랫폼은 현재 산업 생산에 대한 비용 효율적인 대안을 제공합니다. 이 기술의 비용은 수소 1kg(2.2파운드)당 11.2위안(미화 1.57달러)에 불과합니다. 이는 현재 주류인 천연가스를 이용한 수소 생산 비용(kg당 20~24위안)보다 훨씬 저렴합니다.

Xie는 이제 팀이 성과를 향상시킬 방법을 모색할 것이라고 말했습니다.

Xie는 "우리는 해상 재생 에너지를 성공적으로 통합하고 실제 및 복잡한 바다에서 해수의 담수화 없는 전기분해를 달성했습니다. 우리 팀은 간섭을 견딜 수 있는 보다 효율적인 수소 생산 시스템을 개발하고 글로벌 기업과 함께 산업화를 촉진할 계획입니다"라고 Xie는 말했습니다. .