수소의 종류, 수소의 생산 방법. 수소가 재생 가능 에너지가 되기 위해서는

온실가스로 인한 이상 기후로 온 세계가 몸살을 앓고 있습니다. 

탄소 배출을 줄이기 위해 여러 분야에서 노력을 기울이고 있는데요, 탄소 연료를 대체할 에너지원으로 그동안 태양 에너지나 풍력 등의 재생 가능 에너지가 주목을 받아왔습니다. 하지만 이런 재생 가능 에너지는 날씨에 따라 전기 생산량의 편차가 심하다는 고질적인 문제를 안고 있었지요. 

그래서 또 새롭게 주목을 받는 에너지원으로 수소가 있습니다. 하지만 현재 수소를 주로 생산하는 방식이 이산화탄소를 배출하는 방식이기 때문에 이렇게 생산된 수소 에너지를 완벽한 재생 가능 에너지라고 부르기에는 어려움이 있습니다.

이산화탄소가 배출되는지에 따라 '그레이 수소', '블루 수소', '그린 수소'라고도 불립니다.

그럼에도 수소를 재생 가능 에너지로 활용하기 위한 기술 개발이 지속되고 있기 때문에 기대를 해 보겠습니다. 이번 포스팅에서는 '그레이 수소', '블루 수소', '그린 수소'는 무엇인지, 그리고 수소는 어떻게 생산되는지에 대해 알아보도록 하겠습니다.

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수소의 종류

수소의 종류 1: 그레이 수소

그레이 수소는 화석 연료를 개질해서 만드는 수소입니다. 이 과정에서 합성 가스, 수소 혼합물, 일산화탄소, 이산화탄소가 발생하며, 일산화탄소는 물과 반응하여 수소를 추가적으로 생산할 수 있습니다.

 

수소의 종류 2: 블루 수소

블루 수소는 생산 방식은 그레이 수소와 같지만 특수시설을 통해 이산화탄소를 배출시키지 않고 지하에 보관하거나 산업적인 용도로 이산화탄소를 활용한다는 차이가 있습니다.

 

수소의 종류 3: 그린 수소

가장 이상적인 수소입니다. 생산 과정에서 이산화탄소가 발생하지 않는 수소를 지칭합니다.

 

수소 생산 방법

수소 생산 방법 1:천연가스 개질

천연가스를 개질하면 수소 화합물, 일산화탄소 그리고 적은 양의 이산화탄소가 섞여 있는 혼합가스가 발생합니다. 일산화탄소는 다시 물과 반응시켜 추가적인 수소를 생산할 수 있습니다. 이산화탄소가 발생하지만 현재 수소를 생산하는 방법 중 가장 싸고 일반적이고 효율적인 방법입니다.

혼합가스는 석탄이나 바이오메스를 고온의 증기와 산소를 함께 반응시켜 만들어낼 수도 있습니다. 혼합가스에 들어있는 수소와 일산화탄소는 또다시 고온의 증기를 이용해서 분리합니다.

 

수소 생산 방법 2: 전기분해

전기분해를 통해 물을 수소와 산소로 분리하는 방법입니다. 전기분해에 사용되는 전기가 만약 태양에너지나 풍력 같은 재사용 가능한 에너지라면 생산된 수소도 재생 가능한 에너지로 간주됩니다. 매우 이상적인 수소입니다.

 

수소 생산 방법 3: 재생가능 액체 연료 리포밍

에탄올 같은 재생 가능 액체 연료를 고온의 증기와 반응시켜 수소를 생산할 수 있습니다. 

 

수소 생산 방법 4: 발효

당 성분이 풍부한 원료로 변한 바이오메스는 발효하면서 수소를 발생시킵니다.

수소 생산 방법 5: 고온 물 분해

현재 개발 중인 방법으로, 태양열이나 원자력을 이용해 물의 화학적 분해를 통해 수소를 생산하는 방식입니다.

 

수소 생산 방법 6: 광생물학적 물 분해

역시 현재 개발 중이며, 조류 같은 미생물이 햇빛을 받아 대사를 진행하는 과정에서 부산물로 생성되는 수소를 활용하는 방법입니다.

 

수소 생산 방법 7: 광전기화학적 물 분해

특별 반도체와 햇빛을 이용하여 물에서 수소를 분리해 내는 방법입니다.

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지금까지 어떤 종류의 수소가 있고 수소를 생산하는 여러 방식에 대해 살펴보았습니다. 수소 에너지가 환경에 긍정적일 뿐만 아니라 경제 성장의 새로운 동력이 될 수도 있는 만큼, 아무쪼록 안전하고 재생 가능한 에너지원으로 수소가 쓰일 수 있도록 수소 관련 기술들이 발전하기를 기대해 봅니다.