[월간수소경제 편집부] 일본제강소(JSW)가 다이세이건설(大成建設)을 비롯해 홋카이도 무로란(室蘭) 시, 규슈 대학, 무로란공업대학, 도모에쇼카이(巴商会), 기타코덴샤(北弘電社)와 함께 수소 서플라이 체인 구축을 위한 실증 사업을 실시할 것이라고 지난 21일 발표했다.

이번 실증 사업은 일본 환경성이 공표한 ‘2018년도 지역연계‧저탄소수소기술 실증 사업’에서 제기한 ‘건물 및 구역에서의 수소 이용 보급을 위한 저압 수소배송 시스템 실증 사업’의 일환으로 진행된다.

우선 홋카이도 무로란 시에 위치한 슈쿠츠(祝津)풍력발전소에서 발전한 전기로 물을 전기분해해 수소를 제조하고, 이를 차량 적재용 컨테이너에 수납된 수소흡장합금(MW) 탱크에 저장한다. 수소흡장합금이란 수소를 가역적으로 신속하게 흡수하는 일군의 합금을 가리킨다. 일반적으로 실온 상태에서 수소를 흡수하고, 가열하면 수소를 방출한다.

이후 수소를 흡수한 수소흡장합금을 컨테이너째로 차량에 탑재해 수소를 필요로 하는 시설로 이송한다. 홋카이도의 경우 온천시설이 여기에 해당한다.

수소를 이용하는 곳에서는 고정형 수소흡장합금 탱크와 순수소연료전지를 설치한 다음, 차량에 적재된 수소흡장합금 탱크에서 수소만을 옮긴다. 이후 순수소연료전지에서 발생한 전기와 온수를 활용한다.

이러한 수소 이송과정에는 ‘열의 캐스케이드 이용’이 발생한다. 수소 흡수 탱크에서 발생하는 열을 수소 방출 탱크의 가열에 이용하는 것이다. 캐스케이드 이용의 경우, 에너지를 이용할수록 품질이 낮아지지만 그 낮아진 품질 수준에 대응해 몇 번이고 에너지의 재이용이 가능하다.

또한 건물에서 배출된 열을 고정형 수소흡장합금 탱크에서 수소를 방출하는 데 활용함으로써 에너지 효율 향상을 목표로 한다.

현재 대부분의 경우 수소를 수백 기압 가량의 고압으로 압축하는 방식으로 저장하고 있는데, 이번 실증 사업에서는 수소흡장합금을 활용함으로써 대랑의 수소를 저압에서도 안전하게 저장할 수 있다. 이에 따라 건물에서의 수소 이용 보급을 촉진할 수 있을 것으로 기대된다.