청정성과 안정성 및 효율성이 뛰어난 최적의 연료
천연가스를 개질하여 수소를 충전하는 방식으로 천연가스를 수송용 트레일러로 이동하여 개질하는 방식과 도시가스 배관을 통한 천연가스 개질 방식이 있습니다.
주요장비로는 천연가스를 개질하는 장치와 수소를 압축하는 장치, 압축된 수소를 대용량 고압용기에 저장하는 장치 등이 있습니다.
| 구분 | 반응식 | 장단점 | |
|---|---|---|---|
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수증기 개질반응 (SR : Steam Reforming) |
CH4 + H2o → CO + 3H2 (흡열반응) |
장점 |
고농도 수소제조 : 75% 이상 (Dry gas 기준) 효율이 높음, 여러 운전조건에 대해 안정적 운영 가능 |
| 단점 | 정상상태 도달시간이 오래 걸림, 에너지 사용량 많음 | ||
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부분산화반응 (POX : Partial Oxidation) |
CH4 + ½O2 → CO + 2H2 (발열반응) |
장점 | 정상상태 도달시간이 짧음 낮은 반응온도, 에너지 사용량 적음 |
| 단점 | 수소농도가 낮음 : 35% 이하 (Dry gas 기준) 효율이 낮음, 운전제어 어려움, Hot spot 발생빈도 높음 |
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자열개질반응 (ATR : Autothermal Reforming) |
CH4 + H2O → CO + 3H2 CH4 + ½O2 → CO + 2H2 |
장점 |
정상상태 도달시간이 짧음 흡열/발열반응이 동시에 일어나므로 열 관리 유리 |
| 단점 | 수소농도가 낮음 : 55% 이하, 운전제어 어려움 | ||
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CO2 개질반응 (CDR : Carbon Dioxide Reforming) |
CH4 + CO2 → 2CO + 2H2 (흡혈반응) |
장점 | 반응물로 CO2 사용 (온실가스 배출 저감) |
| 단점 |
높은 C0 생성량 및 반응온도 높음, 효율 낮음 Coke formation 발생빈도 높음, 에너지 사용량 많음 |
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