수소 제조 기술개발동향 ③ 열화학법
열화학 사이클을 이용한 수소 제조
열화학 수소 제조법은 1964년 미국 General Motors의 Funk에 의해 최초로 그 가능성에 대한 열역학적인 고찰이 이루어졌고, 1960년대 후반이 되어 유럽 원자력공동체(EURATOM)의 이스프라연구소에서 1,000℃ 가까운 고온의 열을 발생시킬 수 있는 고온 가스 냉각형 원자로(이하 : 고온 가스로)를 열원으로 상정한 최초의 열화학 사이클(MARK-1)을 제안했다.
이것을 계기로 고온 가스로에서 얻을 수 있는 1,000℃ 가까운 온도가 최고 온도이기 때문에 직접 열분해에 비해 장치 재료 면에서의 실현 가능성이 높고, 열-전기 변환이 필요 없기 때문에 높은 수소 제조 효율을 얻을 가능성이 있으며, 스케일 업 효과를 기대할 수 있고, 대규모 제조에 유리하다고 기대되어 각국에서 사이클 탐색과 반응 연구가 활발하다.
하버․보쉬법을 이용한 암모니아 제조 플랜트가 처음 가동한 지 올해로 100년이 됐다. 수소를 제조하는 데 당시는 석탄 자원이 사용됐고 현재는 천연가스가 사용되고 있지만, 모두 CO2를 발생하지 않는 제조 방법에 의존하고 있다. 여기서는 물을 원료로 하여 CO2를 발생하지 않는 에너지원(고온 가스로의 핵열, 태양열, 제철의 고로 배열 등)에서 수소를 제조하는 열화학 수소 제조법과 열화학 암모니아 제조법의 기술 현상을 소개한다.
