수소의 종류(그레이 수소, 블루 수소, 그린 수소)

 

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  수소는 오늘날 친환경 에너지원으로 평가받고 있다. 수소를 연료로 하는 수소연료전지는 수소와 산소가 화학반응을 일으켜 전기를 생산하는데, 이때 부산물로 순수한 물만 배출한다. 따라서 수소는 청청 에너지원으로 주목받고 있으며, 수소와 연료전지만 있다면 전기에너지가 사용되는 모든 분야에서 쉽게 적용할 수 있다는 것이 장점이다.

또한 수소는 기체, 액체 등 다양한 형태로 저장할 수 있어 에너지 저장수단으로써 장점을 가지고 있다. 특히 대용량 저장 시 상대적으로 들어가는 비용이 낮고, 장시간 보관해도 에너지 손실이 거의 없어 장거리 운송도 문제가 없다.

 이렇게 매력적인 가치를 가진 수소이지만 당장 수소를 통한 탄소중립을 실현하는 것은 쉽지 않다. 이는 수소의 생산 방식 때문이다.

 

수소의 생산방식은 크게 세가지로 나뉜다.

1) 그레이 수소(Gray Hydrogen)

현재 생산되는 96%는 화석연료로부터 수소를 생산하는 '그레이 수소'다. 그레이 수소는 크게 두가지로 나뉜다.

① 개질 수소: 천연가스의 주성분인 메탄과 고온의 수증기를 촉매 화학반응을 통해 수소와 이산화탄소를 만든다.

② 부생 수소: 정유공장에서 나프타 개질이나 분해, 제철 등의 공정에서 발생하는 부산물 중에 수소가 많이 포함되어있는 혼합가스를 압력순환 흡착공정 등으로 정제해 순도를 높여 생산하는 수소

그레이 수소는 약 1kg의 수소를 생산하는데 이산화탄소 10kg을 배출한다.

 

2) 블루 수소(Blue Hydrogen)

블루 수소는 그레이 수소와 생산 방식은 동일하지만, 생산 과정 중 발생하는 이산화탄소를 대기로 방출하지 않고 포집 및 저장기술인 CCS 기술을 이용해 따로 저장한다. 그레이 수소 보다는 이산화탄소 배출이 적어 친환경성이 높고, 이산화탄소 포집 및 저장 기술 또한 높은 성숙도와 경쟁력이 확보돼 가장 현실적인 대안으로 주목받고 있다. 다만 이산화탄소를 완전히 제거하지 못해 그에 따른 한계도 존재한다.

 

3) 그린 수소(Green Hydrogen)

신재생 에너지, 즉 태양광 또는 풍력과 같은 에너지를 통해 얻은 전기에너지로 물을 전기분해하여 수소와 산소를 생산하는 방식이다. 생산 과정에서 이산화탄소 배출이 전혀 없어 '궁극적인 친환경 수소'라고 불린다. 하지만 신재생에너지로부터 전력을 생산하는 단가가 높고, 그린수소를 생산하는 수전해 설비의 효율이 낮아 수소 생산을 위해 많은 전력을 사용한다는 점 등 경제적, 기술적 한계가 있다.

 

이러한 이유로 현재로서는 그레이 수소가 수소 생산 비중의 96%를 차지하고 있다. 단기적인 방안으로는 블루수소 확대를 위해 이산화탄소 포집 및 저장 기술 고도화와 포집 비용을 낮추는 연구개발이 진행되고 있다. 그러나 장기적으로는 그린수소 사용이 주가 되도록 신재생에너지 발전 기술 개발의 노력이 필요하다.

 

 

 

출처:

https://news.hmgjournal.com/Tech/%EC%88%98%EC%86%8C%EC%97%90%EB%84%88%EC%A7%80%EC%97%90%EB%8F%84-%EC%A2%85%EB%A5%98%EA%B0%80-%EC%9E%88%EB%8B%A4-%EA%B7%B8%EB%A0%88%EC%9D%B4%EC%88%98%EC%86%8C-%EB%B8%94%EB%A3%A8%EC%88%98%EC%86%8C-%EA%B7%B8%EB%A6%B0%EC%88%98%EC%86%8C%EB%9E%80

수소에너지에도 종류가 있다. 그레이수소, 블루수소, 그린수소란?

 

 

 

관련 문항: (차량기술사 2022년 126회차 2교시 4번 문제)

그레이 수소(Gray Hydrogen), 블루 수소(Blue Hydrogen), 그린 수소(Green Hydrogen)를 설명하시오.