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Bloomenergy Korea

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고온 전기분해와 결합된 증기, 원자력 산업에서 대규모 수소 생산의 길 열다

 

블룸에너지(Bloom Energy Corporation)(뉴욕증권거래소: BE)가 미국 최고의 원자력 에너지 연구 개발 센터인 아이다호 국립연구소(Idaho National Laboratory, INL)와 진행 중인 실증 실험의 초기 결과를 발표했다.  이 실증 실험 결과는 아이다호 연구소에서 약 500시간의 풀로드(Full load) 작동을 완료한 블룸에너지의 고온 수전해기가 PEM 및 알칼리성을 포함한 다른 상용 수전해기보다 더 효율적으로 수소를 생산함을 보여준다. 

INL의 연구원들은 원자력 시설과의 완벽한 호환성을 검증하는 데 중요한 단계인 원자력 발전소 조건을 재현하는 증기 및 부하 시뮬레이션을 포함하여 동적 에너지 테스트 및 통합 연구소에서 블룸에너지의 고체 산화물 전해기에 대한 다양한 테스트를 수행해 왔다. 고온과 고가용성에서 가동된 파일럿 테스트 결과, 블룸에너지의 수전해기는 수소 1kg당 37.7kWh, DC 대비 88.5%의 저열량비(LHV)로 수소를 생산하고 있는 것으로 나타났다. 또한 동적 테스트는 시스템에 부정적인 영향을 미치지 않고 10분 이내에 정격 전력의 100%에서 5%로 시스템을 램핑(ramping)하는 것도 수행, 고려하였다. 

아이다호 국립연구소의 존 와그너(John Wagner) 소장은 “블룸에너지의 고체산화물 수전해는 의심할 여지없이 지금까지 INL에서 테스트한 수전해 중 가장 효율적”이라고 말하며, “원자력처럼 24시간 연중무휴로 공급되는 깨끗한 에너지원에서 수소를 생산하면 탈탄소화와 관련해 우리가 직면한 중요한 과제를 해결하는 데 도움이 될 수 있다. 국립 연구소의 연구 개발 역량과 블룸에너지와 같은 혁신적이고 미래지향적인 기술을 결합하는 것은 청정 수소 비용을 빠르게 절감하는 것을 현실로 만들고 세계 에너지 미래를 변화시키는 진정한 발걸음을 내딛는 방법”이라고 덧붙였다. 

지속적으로 가동되고 고품질의 증기를 공급하는 원자력 발전소는 수전해기를 활용하면 가동 중단을 최소화하면서 대규모의 청정 수소를 효율적으로 생산할 수 있는 유리한 위치에 있다. 수소에 대한 전 세계 수요와 새로운 응용 분야는 2050년까지 10배 이상 증가하여 현재의 수소 생산 및 공급 인프라를 능가할 것으로 예상된다. 전통적인 산업에서도 수소 사용이 청정 미래의 연료로 확대됨에 따라 저탄소 및 무탄소 원천에서 수소를 대량으로 생산해야 할 필요성은 분명해졌다. 

그러나 확장 가능하고 풍부한 수소 생산을 가로막는 주요 장벽 중 하나는 비용으로, 전기분해를 통한 수소 생산 비용의 최대 80%가 전기료이다. 블룸에너지의 수전해는 고온에서 작동하기 때문에 물 분자를 분리하는 데 저온 PEM 및 알칼리성 전해조보다 적은 에너지가 필요하다. 블룸 수전해는 외부 열과 결합할 경우 PEM 및 알칼리 전해조보다 최대 45% 더 효율적으로 수소를 생산하며, 수소를 경제적으로 이용할 수 있도록 지원한다. 

블룸에너지의 설립자이자 회장 겸 CEO인 KR 스리다르(KR Sridhar)는 “이 획기적인 시연을 위해 아이다호 국립연구소와 협력하게 되어 자랑스럽다. 이 연구소는 블룸 수전해와 원자력 발전소의 증기를 결합함으로써 우리 수전해의 DC 전기 효율이 수소 생산을 위해 전 세계에서 보고된 그 어떤 상업용 또는 데모 장치보다 우수하다는 것을 검증할 수 있었다. 이는 수소 경제를 구축하기 위해 노력하는 블룸에너지의 중요한 이정표”라고 전했습니다. 

이번 협력의 성공은 상업 및 산업 분야에서 화석 연료를 청정 수소로 대체한다는 목표를 향한 중요한 단계이다. 전 세계 에너지 소비의 3분의 1 이상과 전 세계 이산화탄소 배출량의 4분의 1을 책임지고 있는 산업체들은 상당한 에너지 수요와 저공해 상품 및 연료 생산에 대한 약속이 증가하고 있기 때문에 저비용 대규모 수소 활용에 특히 적합하다.

블룸에너지의 고체산화물 수전해와 탄소 제로 미래를 향한 블룸에너지의 노력에 대한 자세한 내용은 www.bloomenergy.com/bloomelectrolyzer 에서 확인할 수 있다.