재생에너지원으로 만든 전기를, 또는 재생에너지 수확 반응을 그대로 수소생산으로 연결하는 고효율 기술과 수소를 저장하는 쉬운 방법

기사 몇 가지입니다.
어떤 것은 기자가 들떴는지 분명하게 적지 않아 허풍이 들어간 것 같습니다만,
이쪽 기술은 체크해두어야 합니다.



신재생에너지의 ‘아킬레스건’ 저장문제 연료전지로 푼다
동아사이언스 2019.3.25

PCFC는 양성자가 가로질러 이동할 수 있는 막으로 분리된 2개의 전극으로 구성된다. 첫 번째 전극인 공기전극에서는 수증기와 전기에너지가 투입돼 세라믹 촉매를 통해 물 분자를 수소이온(양성자), 전자, 산소 분자로 분리한다. 이때 나온 전자는 연료전극으로 이동하며 전류를 만들어낸다. 역으로 연료전극으로 이동한 전자는 양성자와 만나 수소를 만들어낸다. 남는 전기로 수소를 만들고 이 수소를 연료전지 연료로 만들어 전기에너지를 생산하는 것이다. 문제는 투입한 전기에너지가 수소를 만들어내는 효율이 70% 이하에 그쳤다는 점이다.

미국 노스웨스턴대 연구진은 최근 물을 분해하는 데 필요한 전기에너지 효율을 76%로 끌어올린 세라믹 합금 촉매를 개발하고 올 1월 국제학술지 ‘에너지 및 환경과학’에 발표했다. 미국 콜로라도대 연구진은 물 분리에 소요되는 전기에너지 효율을 98%까지 높이는 세라믹 합금 촉매를 개발하고 3월 12일 국제학술지 ‘네이처 에너지’에 소개했다. 

전기화학반응이라고 해도 98%라는 게 말이 되는지 모르겠지만. 무슨 기준으로 어떻게 계산했는지 궁금합니다. 일단 큰 진전이라고 하는데..


이산화탄소 삼키고 전기·수소 내놓는다
동아사이언스 2019.6.4

이온분리막이 있는 전해질시스템의 한쪽에 이산화탄소를 과포화시키면, 단순히 그것만으로 전기에너지와 탄산이온과 수소기체 분리로? 믿기지 않는 재미있는 이야기입니다.

자석 갖다대는 것만으로도 수소 전기분해 효율 2배 높인다
동아사이언스 2019.6.11

연구팀은 자기장이 없을 때와 영구자석인 네오디뮴 자석을 전해조에 접근시켜 자기장을 발생시킨 후 전기분해 정도를 비교했다. 0.4 테슬라(mT) 크기의 약한 자기장을 가했을 때에도 전류 발생량은 촉매에 따라 최대 2배까지 늘었다. 전기분해가 발생하면 산소 이온의 전자가 전극을 타고 이동하며 수소 이온으로 전해져 수소가 수소 분자로 환원된다. 이 과정에서 전류도 발생하게 된다.

연구팀은 자기장이 반응 동안 산소 이온의 스핀을 평행하게 정렬시켜 산소 분자로 환원되기 쉽게 만드는 것으로 분석했다. 이 현상은 전기분해되는 물이 염기성 특성을 보일수록 더 강하게 나타났다.

촉매 활성 향상도는 촉매의 자성 특성에 비례하는 것으로 나타났다. 연구팀은 8개의 촉매를 실험해 봤는데 니켈아연철산화물(NiZnFe₄Ox)이 자성이 가장 큰 자성재료로 효과가 가장 컸다. 이 자성재료는 물리적으로 전극에 부착할 필요 없이 자기력만을 갖고도 전극 지지체에 붙일 수 있다는 장점도 있다고 연구팀은 덧붙였다.

헉.. 이러다 상온핵융합도 하는 거 아냐? (농담입니다)
기사 내용을 모르겠는데, 누가 설명 좀 해주면 좋겠네요.


낮은 압력에서도 수소 저장한다
동아사이언스 2019.6.12

가스 하이드레이트에 수소를 첨가하는 방식.
수소공급배관에 순수한 수소대신 수소와 천연가스를 섞은 혼합가스를 사용하면 종말점에서 분리하는 번거로움은 있지만 배관 인프라를 구축하기 더 쉽다는 사실은 알려져 있고, 이미 활용되고 있습니다(저 기사에서는 처음인 것처럼 나오지만 그렇지는 않습니다. 수소경제관련 국내외 경제연구소의 보고서에 언급되는 외국 문서에 이미 등장해요). 이것을 수소가스 저장에 응용한 것이라 보면 될 듯.