▲ IHI의 암모니아를 연료로 하는 SOFC 시스템.(사진=IHI)

[월간수소경제 편집부] 일본의 IHI가 암모니아를 직접 공급해 전력을 생산하는 1kW급 SOFC(고체산화물 연료전지) 개발에 성공했다. 앞으로 IHI는 업무‧산업용 보급을 목표로 대형화를 진행할 계획이다.

이번 개발은 일본 내각부 종합과학기술‧이노베이션회의의 전략적 이노베이션 창조 프로그램(SIP) 중 ‘에너지 캐리어’의 위탁 연구과제 ‘암모니아 연료전지’ 수행을 위해 실시됐다.

최근 세계 각국에서는 에너지, 기후변화, 고용 등 사회적 문제를 해결하기 위해 ‘지속가능한 개발 목표(SDGs)’의 수립 및 대응이 이뤄지고 있다. 에너지 분야에서는 이산화탄소를 배출하지 않는 수소의 이용 확대가 기대를 모으고 있다.

한편 수소 보급을 확산하기 위해서는 수소의 운반 및 저장 비용 문제를 해결할 필요가 있다. 이에 SIP의 ‘에너지 캐리어’ 부문에서는 다양한 에너지원을 활용한 연구개발이 이뤄지고 있다. 그중에서도 암모니아는 수소 함유량이 높으면서도 액화‧운반‧저장이 쉽다. 또한 비료나 화학원료로서 유통되고 있어 이미 운송 인프라가 구축되어 있다는 장점이 있어 저탄소사회의 조기 실현을 가능하게 하는 신에너지원으로 주목을 받고 있다.

IHI는 암모니아의 제조부터 활용에 이르는 밸류 체인의 구축을 목표로 암모니아를 연료로 이용하는 가스터빈이나 SOFC, 석탄 화력 보일러의 연소 기술 개발 등을 진행 중이다.

현재 시중에 보급된 연료전지 시스템의 대부분은 연료를 수소로 전환해주는 개질기가 필요하다. 반면 이번 시스템은 SOFC의 운전온도 영역에서 암모니아가 수소와 질소로 열분해된다는 특성을 살려 개질기를 따로 설치하지 않아도 된다.

IHI는 개질기를 거치지 않고 암모니아를 직접 공급하는 이번 시스템 개발을 위해 그간 연료전지 시스템 개발 과정에서 얻은 노하우와 열‧유체기술 등을 적극 활용했다. IHI는 장시간 연속 운전에 대한 실증 시험을 실시하고, 업무·산업용 보급을 목표로 대형화 및 고효율화를 진행할 예정이다.  

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