열분해에 의한 수소 생산은 바이오매스나 천연가스를 열분해하여 수소와 기타 부산물을 생성하는 방식입니다.
이 방법은 바이오매스와 같은 재생 가능한 자원을 활용하거나 천연가스를 사용할 때 탄소 배출을 줄일 수 있어 환경 친화적이고 지속 가능한 것으로 간주됩니다.
3가지 주요 방법 설명
1. 바이오매스 열분해
바이오매스 열분해는 수소 생산을 위한 2단계 공정 중 첫 번째 단계입니다.
이 단계에서는 사탕수수 사탕수수, 밀짚, 왕겨와 같은 바이오매스 물질을 산소가 없는 상태에서 가열하여 휘발성 기체와 액체로 분해합니다.
그런 다음 이러한 제품은 증기 개질 과정을 거쳐 증기와 반응하여 수소를 생산합니다.
이 과정에서 촉매의 선택은 매우 중요한데, 연구에 따르면 수소 수율 향상에는 10wt% Ni-돌로마이트 촉매가 최적인 것으로 나타났습니다.
2. 천연 가스 열분해
천연가스, 주로 메탄의 열분해는 수소를 생산하는 또 다른 방법입니다.
이 과정에는 메탄을 고온으로 가열하여 수소와 고체 탄소로 분해하는 과정이 포함됩니다.
이산화탄소를 배출하는 증기 메탄 개질과 달리 메탄 열분해는 탄소를 고체로 포집하여 잠재적으로 수소 생산의 탄소 발자국을 줄일 수 있습니다.
이 방법은 탄소 배출량을 크게 줄이면서 수소를 생산할 수 있는 잠재력을 가지고 있어 탄소 없는 사회를 위한 유망한 기술로 연구되고 있습니다.
3. 에너지 효율 및 부산물
바이오매스와 천연가스 열분해 공정 모두 열 손실과 수소 압축에 필요한 에너지를 포함한 에너지 효율을 신중하게 고려해야 합니다.
또한 이러한 공정에서는 포화 및 불포화 탄화수소, (다)환식 방향족 화합물 등 수소와 탄소 이외의 부산물이 생성될 수 있습니다.
이러한 부산물은 산업 분야의 고순도 응용 분야 또는 순도 요구 사항이 덜 엄격한 화학 연료 등 수소의 용도에 따라 추가 처리가 필요할 수 있습니다.
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