수소는 화석 연료에서 벗어나려는 우리의 노력에서 중요한 역할을 할 것 같지만 환경 친화적인 방식으로 수소를 만들려면 엄청난 양의 물이 필요합니다. 이제 연구자들은 가장 건조한 기후에서도 희박한 공기에서 수소 연료를 만드는 새로운 기술을 개발했습니다.
재생 에너지 및 배터리 기술이 전력 및 운송 부문의 많은 부분을 탈탄소화하는 데 큰 진전을 이루고 있지만 수소는 에너지 믹스의 중요한 부분이 될 수도 있습니다. 기존 연료처럼 태울 수 있지만 배출되는 부산물은 물뿐입니다. 적절한 에너지 밀도를 가지고 있어 항공과 같은 엄격한 중량 요구 사항이 있는 응용 분야에 대한 유망한 솔루션이 되며 장기간에 걸쳐 에너지를 저장하는 유용한 방법이 될 수도 있습니다.
그러나 친환경적인 수소 연료가 얼마나 생산되는지에 따라 많이 달라집니다. 오늘날 대량은 화석 연료로 만들어지고 상당한 온실 가스 배출을 초래하는 소위 "회색 수소"입니다. 수소가 탈탄소화에 기여하려면 재생 에너지를 사용하여 물을 수소와 산소로 분해하는 전해조에서 생성되는 "녹색 수소"로 전환해야 합니다.
문제는 최고의 재생 가능 에너지원을 보유한 많은 곳에서 물 부족 문제로 어려움을 겪고 있다는 것입니다. 그러나 이제 호주 멜버른 대학의 연구원들은 공기에서 흡수된 수분으로 수소 연료를 생성할 수 있는 새로운 기술을 개발했습니다. 또한 습도가 세계에서 가장 건조한 사막보다 낮은 경우에도 작동합니다.
"공기의 수분을 사용할 수 있는 이 DAE[직접 공기 전해조] 모듈은 담수에 대한 접근성이 큰 문제인 원격, 건조 및 반건조 환경에 적용할 수 있습니다."라고 Gang Kevin Li는 말합니다. 이야기 뉴스 위크. "지구상의 태양열 및 풍력 잠재력이 높은 대부분의 지역에는 담수가 부족합니다."
녹색 수소 생산을 크게 확장하려면 물에 대한 접근이 주요 관심사가 될 것입니다. 안에 종이 자연 통신, 연구원들은 지구의 XNUMX분의 XNUMX 이상이 건조하거나 반건조하며 물이 부족한 지역과 태양열 및 풍력 발전 잠재력이 가장 큰 지역 사이에 상당한 중첩이 있다고 지적합니다.
가장 건조한 기후에서도 공기 중에 상당한 양의 습기가 있습니다. 연구자들은 사헬 사막과 같은 곳에서도 상대 습도가 여전히 평균 20% 정도라고 지적합니다. 그래서 그들은 이 미개척 수자원을 사용하여 수소를 생산하는 방법을 찾기 시작했습니다.
그들의 장치는 공기에서 수분을 끌어낼 수 있는 흡수성 액체에 담근 스폰지를 수용하는 물 수확 장치로 구성됩니다. 이 저장소의 양쪽에는 재생 가능한 에너지원으로 전원을 공급할 수 있는 전극이 있습니다. 전류가 회로를 통해 흐르면 물은 전기분해를 통해 구성 요소인 산소와 수소 원자로 나뉘며, 이 원자는 가스로 수집될 수 있습니다.
팀은 장치가 연속 12일 동안 효율적으로 작동할 수 있고 99% 순도의 수소를 생산할 수 있음을 보여주었습니다. 게다가 이 장치는 XNUMX%의 낮은 상대 습도에서도 계속 작동합니다.
실제 잠재력을 테스트하기 위해 팀은 745개의 전해조를 병렬로 설치하고 태양 전지판으로 전력을 공급받는 외부에 배치했습니다. 이 설비는 하루에 평방미터당 평균 197리터(XNUMX갤런)의 수소를 생산할 수 있었습니다.
국제 에너지 기구의 Simon Bennett은 이는 유사한 환경 조건에서 기존의 물 공급식 전해기가 생산할 수 있는 양의 약 절반에 해당한다고 말했습니다. 이야기 새로운 과학자, 그러나 습도에서 작동하는 장치에는 나쁘지 않습니다.
수소 연료가 직면한 주요 문제는 그것을 분배하기 위한 인프라가 오늘날의 화석 연료에 사용되는 것과 매우 다르며 종종 고압 및 심지어 극저온 저장이 필요하다는 사실입니다. 리가 지적했듯이 뉴스 위크, 수소를 어디에서나 만들 수 있는 이와 같은 장치는 이러한 문제 중 일부를 해결할 수 있는 생산 분배에 도움이 될 수 있습니다.
그러나 현재 녹색 수소의 가장 큰 장벽은 비용입니다. 전해조 기술이 가격을 낮추고 더 효율적이 될 때까지 수소는 희박한 공기에서 추출되든 그렇지 않든 기존 연료와 경쟁하지 않을 것입니다.
