태양열을 이용한 수소 생산 시스템

(The LRESE parabolic dish. Credit: LRESE EPFL)

스위스의 로잔 연방공대 EPFL의 과학자들이 태양열을 이용한 수소 생산 시스템을 개발했습니다. 앞서 소개드린 태양열 합성 연료 제조 시스템과 외형상 유사하지만, 결과물이 화석 연료와 비슷한 합성 연료가 아니라 수소, 산소, 열이라는 차이점이 있습니다.

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대학 캠퍼스에 설치된 거대한 접시 형태의 태양 반사경은 태양 에너지를 1000배 정도 집중시켜 작은 반응 용기를 뜨겁게 데워 물의 광전기화학 (photoelectrochemical) 방식으로 수소와 산소로 분리시킵니다.

재생 에너지 과학 및 공학 연구소의 소피아 하우젠너 (Sophia Haussener, head of the Laboratory of Renewable Energy Science and Engineering (LRESE))에 의하면 이 2kW 프로토타입 시스템은 수소만이 아니라 고순도의 산소도 같이 생산하는 것을 목표로 하고 있으며 보통은 버리는 것으로 생각하는 폐열도 열 교환기에서 회수해 난방 등에 활용하는 것을 목표로 하고 있습니다.

(동영상)

물론 제대로된 규모의 경제를 달성하기 위해서는 시스템의 규모를 늘릴 필요가 있습니다. 따라서 연구팀은 다음 목표로 100kW급 시스템을 생각하고 있습니다. 비슷한 대안 가운데서 어떤 것이 가장 경제성이 있고 상용화 가능성이 클지 궁금합니다.

참고

https://techxplore.com/news/2023-04-solar-hydrogen-co-generates-oxygen.html

Isaac Holmes-Gentle et al, Kilowatt-scale solar hydrogen production system using a concentrated integrated photoelectrochemical device, Nature Energy (2023). DOI: 10.1038/s41560-023-01247-2

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