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독일 프라운호퍼 연구소, 수소·천연가스 분리 멤브레인 개발기존 가스파이프 라인 적용 가능
순도 90% 이상 수소 추출할 수 있어
양인범 기자  |  ibyang@gasnews.com
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[1481호] 승인 2021.04.13  23:03:56
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▲ 프라운호퍼 연구소에서 개발한 수소·천연가스 분리 멤브레인 모형도

[가스신문=양인범 기자] 이노베이션오리진스에 따르면 독일 드레스덴의 프라운호퍼 연구소 IKTS의 연구원들은 일반 천연가스 그리드를 통해 수송된 수소와 천연가스를 경제적이고 효율적으로 분리할 수 있는 멤브레인 기술을 개발했다.

수소는 녹색 방식으로 생산될 경우 2050년까지 CO2가 없는 세계에 큰 기여를 할 수 있는 연료로 간주된다. 이를 달성하기 위해 극복해야 할 문제 중 하나는 좋은 가스유통망의 구축입니다.

가스 그리드를 사용할 수 있다면 이상적이다. 이것은 독일과 네덜란드와 같은 국가에서 매우 광범위하다. 그러나 특히 전이 단계에서 수소(H2)와 천연가스(주성분 CH4)는 네트워크를 통해 동시에 흘러야 한다.

화학적으로 말하면, 아이디어에 는 아무런 문제가 없다. 까다로운 부분은 두 가스가 수송되는 종점에서 분리되어야 한다는 것이다. 프라운호퍼는 정확히 그 목적을 위해 관 탄소 멤브레인을 개발했다.

멤브레인은 원칙적으로 H2분자만 통과할 수 있도록 직경이 나노미터 미만의 작은 구멍을 가지고 있다. 이 때 CH4는 튜브를 지나지 못한다.

프라운호퍼의 아드리안 사이먼은 수소가 이 첫 번째 필터를 지난 후 80%만큼 정제된다고 말한다. 그는 “남은 천연가스 잔여물을 두 번째 여과에서 더 추출하여 90% 이상의 순도를 가진 수소가 된다”며 “그 수소는 철강산업이나 건물 난방 등 몇 가지 예로 사용될 수 있다”고 말했다.

프라운호퍼는 라이프치히에 본사를 둔 회사 DBI Gas und Umwelttechnik과 협력하여 개발에 참여하고 있다. 실제로 테스트할 수 있는 프로토타입에 대한 작업이 진행 중이다.

 
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