이산화탄소(CO₂) 나노버블 해수를 통한 수소(H₂) 생산 : 화우나노텍 주식회사

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새 카테고리이산화탄소(CO₂) 나노버블 해수를 통한 수소(H₂) 생산

R&D

이산화탄소(CO₂) 나노버블 해수를 통한 수소(H₂) 생산

1. 나노버블 기술을 통한 이산화탄소 용해량 확인

CO₂를 물(액체)속에 과포화 상태로 용해시키기 위해서는 고압과 저온 등을 유지하는 특별한 조건에서만 가능하며, 일반조건에서는 다시 공기 중으로 쉽게 기화된다. 하지만 CO₂를 나노버블화 시킬 경우에는 일반조건에서도 약 2,000ppm 수준의 고농도로 안정되게 용해가 가능하다.

2. 나노버블을 통한 수소의 다량 생성 방식

화우나노텍㈜의 수소 생성 방식은 일정량의 해수(또는 염수)와 인근 공장에서 발생된 이산화탄소 포집 및 공급시, 별도의 송배전 시설이 없이 수소 생성하여 사용가능.

바닷물(또는 염화나트륨수)에 이산화탄소 나노버블화 및 혼합시,

이산화탄소의 용해를 통한 수소이온 다량 생성.

물 분자의 수소결합 끊는 에너지 없이 음극에서 발생하는

CL-전자의 이동만으로 수소기포가 발생하는 원리이며,

0.8V에서도 수소 생성 가능할 것으로 예상.

3. 해수(염수)+CO2 나노버블 수소 생산 / 탄소 저감 솔루션

해수+CO₂와 최소한의 저전력을 이용한 수소 생산 효율 극대화 및 부산 자원 생산 가능 친환경 솔루션

나노버블 기술을 통한 CO₂ 고농도 용해 및 H+이온 활성화로 저전력으로도 수소 생산 용이
해수에 CO₂ 나노버블로 용해 및 반응 소모됨으로 탄소 재활용(CCU)의 친환경 기술로 신시장 구축 가능

4. 화우나노텍 나노버블 수소 생산 솔루션 효율 계산

[시험조건 ]

전해수 : 소금 3.3% 염수수전해에서 수소 1kg 생산에 필요한 전력량 45~55kwh (전환효율 80%)

[ 기존 수소 생산 방식의 단위 당 소비 전력량 ]
구분	1kg(11.111L) 당	1L(0.09g) 당
A사	45 kWh	4.05 kWh
B사	50 kWh	4.50 kWh
C사	55 kWh	4.95 kWh

[ 염수+CO₂ 나노버블 수소 생산 방식의 소비 전력량 및 효율 ]
※ 30W 전원 인가 시, 수소 생산량			300 cc/min (= 18L/h) 부피·무게 환산 시 시간당 H₂ 1.62g 생산
※ 수소 1kg 생산 시, 소비 전력량			18,519 Wh (= 18.52 kWh)
※수소 1kg 생산 시, 기존 방식 기준 대비 효율
A사 대비	약 2.43배	B사 대비	약 2.70배	C사 대비	약 2.97배

[참조] Fuel Cell의 수소·에너지 변환 단위 환산

부피	무게	열량	전력생산량
부피	무게	열량	100%	80%	40%(유효)
1루베(Nm³)	0.09kg	12.747 MJ	3.54 kWh	2.83 kWh	1.42 kWh
1L	0.09g	12.747 kJ	3.54 Wh	2.83 Wh	1.42 Wh
1cc	0.09mg	12.747 J	0.00354 Wh	0.00283 Wh	0.00142 Wh

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