태양열과 같은 재생 가능 에너지의 수소는 배출없이 제로 생산할 수 있습니다. 루카스 코흐 / AAP

깨끗한 연료로 수소를 사용하는 것은 시간이 다가올 아이디어입니다. 호주의 경우 수소 생산이 매력적입니다. 유리한 새로운 국내 산업을 창출하고 세계가 무 탄소 미래를 달성하도록 도울 수 있습니다.

　 국가 수소 전략 지난달 발표 된 호주는 세계 수소 경쟁의 최전선에 있어야한다고 주장했다. 앨런 핀켈 (Alan Finkel) 수석 과학자가 이끄는이 전략은“깨끗한”수소를 만드는 한 가지 방법을 선호하지 않음으로써 기술 중립적 인 접근 방식을 취합니다.

그러나 수소가 재생 가능한 전기 또는 화석 연료에서 생산되는지 여부는 중요합니다. 화석 연료 경로는 현재 저렴하지만 상당한 양의 이산화탄소가 방출 될 수 있습니다.

수소 전략에 대한 회의를 앞두고 핀켈 박사와 앵거스 테일러 에너지 장관. 리차드 WAWWRIGHT / AAP

모든 '깨끗한'수소가 같은 것은 아닙니다

수소는 물을 수소와 산소로 분리하는 전기 분해를 통해 전기를 사용하여 생산할 수 있습니다. 재생 가능한 전기를 사용하는 경우 이산화탄소가 발생하지 않으며 녹색 수소라고합니다.

수소는 또한 석탄 또는 가스로부터 생성 될 수있다. 이 과정은 이산화탄소를 방출합니다. 오늘날 생산되는 대부분의 수소는 이런 식으로 만들어집니다.

이 과정에서 발생하는 일부 이산화탄소는 탄소 저장 및 저장 (CCS)으로 알려진 지하 저수지에 포획되어 저장 될 수 있습니다.

그러나 CCS는 기술적으로 복잡하고 비쌉니다. 화석 연료에서 수소를 생산하는 두 공장 만이 현재 그것을 사용합니다 : 캐나다에 하나이산화탄소와 함께 80 %의 캡처 속도및 미국에서 하나 더 낮은 보유율로.

호주에서 유일한 대규모 CCS 프로젝트 운영은 Chevron 's 고르곤 가스 (수소 아님) 프로젝트 서호주에서. 프로젝트가 가스 공급을 시작한지 ​​3 년 만에 상당한 지연이 발생한 후, 탄소 포집 및 저장은 올해 시작되었습니다.

높은 탄소 포집 속도는 보장되지 않습니다

수소 전략은 재생 가능한 전기 및 탄소 또는 탄소 포집을 갖는 석탄 또는 가스로부터 생성 된 수소에 대해 "청정 수소"라는 용어를 사용합니다. 그리고 이산화탄소의 90-95 %가 화석 연료에서 포획되는 "최상의 사례"시나리오를 가정합니다.

이러한 요금은 기술적으로 가능하지만 현재까지 달성되지 않았습니다. 낮은 캡처 속도는 전략에서 검사되지 않습니다.

90-95 % 캡처 속도에서 석탄 및 가스 기반 수소는 기존 화석 연료 사용보다 탄소를 훨씬 덜 사용합니다. 그러나 60 %의 포집 률은 석탄의 수소가 천연 가스를 직접 연소시키는 것과 비슷한 배출 강도를 가짐을 의미합니다.

CCS 유무에 따른 연료 배출량. 수소 번호는 생산 용입니다. 내 보낸 수소의 경우 배출 강도가 더 높습니다. 출처 : International Energy Agency 및 US Energy Information Administration의 데이터를 사용한 저자의 계산

국가 전략은 최고의 사례 포착률을 보장하는 메커니즘을 설명하지 않습니다. 수소 생산은 배출을 포착하는 데 필요한 시설보다 훨씬 빠르게 증가하여 고르곤의 경우와 마찬가지로 많은 양의 온실 가스가 대기로 유입 될 수 있습니다.

또 다른 위험은 탄소 포집이 기술적 또는 비용상의 이유로 최상의 경우를 달성 할 수 없다는 것입니다.

배출 제로 수출을 향해

일본, 한국 및 독일을 포함한 국가는 다음을 포함하여 다양한 방법으로 수소를 사용할 가능성을 모색하고 있습니다. 발전, 운송, 난방 및 산업 공정.

미래의 일부 수입업자는 수소가 얼마나 깨끗하게 생산되는지에 관심이 없을 수도 있지만, 다른 수입업자도 그렇게 할 수도 있습니다.

탄소가없는 수출이 중요한 이유를 설명하기 위해 호주가 현재 액화 천연 가스 수출량의 약 12 %와 국가 전략의 생산 추정치에 상응하는 연간 30 백만 톤의 수소를 생산할 경우 배출량을 계산했습니다.

약 37 백만 톤의 천연 가스 또는 88 백만 톤의 석탄이 필요합니다. 이산화탄소의 90 %가 포집되면 가스의 배출량은 호주의 현재 (1.9) 연간 온실 가스 배출량의 2018 % 또는 석탄을 사용한 4.4 %입니다.

이산화탄소의 60 % 만 포획된다면, 가스 및 석탄의 수소는 각각 현재 국가 배출량의 7.8 % 및 17.9 %를 추가로 차지하므로 호주가 기존 및 미래 배출 목표를 달성하기가 훨씬 어려워집니다.

투자 할 곳

지금은 화석 연료에서 수소를 생산하는 것이 탄소 포집 및 저장이 있더라도 재생 에너지보다 저렴합니다.

호주는 또한 빅토리아의 Latrobe Valley에 갈수록 많은 양의 갈탄 매장량을 보유하고 있는데,이 석탄은 감소하는 석탄 화력 발전 산업에서 사용되지 않을 것입니다. 포획 된 탄소는 Bass Strait 아래에 저장 될 수 있습니다. 그리고 국가의 풍부한 가스 매장량은 액화 천연 가스 수출에 추가하거나 부분적으로 대체하여 수소로 전환 될 수있다. 따라서 국가 전략이 모든 옵션을 테이블에 남겨 두는 것은 놀라운 일이 아닙니다.

수소에 대한 수많은 잠재적 용도를 보여주는 다이어그램. 국가 수소 전략

그러나 탄소 포집으로 수소 생산 시설을 설립한다는 것은 수명이 매우 긴 장비에 대한 막대한 지출을 의미합니다. 배기 가스가 많은 수소 시장이 대중의 태도 나 배출 제로 에너지 시스템으로 이동해야하는 세계적 의무를 통해 붕괴되면 자본이 낭비되므로 이는 위험하다.

세상은 이미 페이스에서 멀어지다 배기 가스 감축 목표를 달성해야했으며, 최악의 기후 변화 영향을 막으려면 궁극적으로 순 영점에 도달해야합니다.

호주는 친환경 수소를보다 저렴하게 만들기 위해 연구 개발에 투자해야합니다. 이를 위해서는 전기 분해 비용을 줄이고 대규모 재생 가능 에너지 생산을 추가로 절감해야합니다. 기후와 호주의 미래 수출 경제에 큰 이익을 가져올 수 있습니다.

저자 정보

Frank Jotzo, 기후 및 에너지 정책 센터 소장 호주 국립 대학교; Fiona J Beck 선임 연구원 호주 국립 대학교및 Thomas Longden, Research Fellow, 호주 국립 대학교

이 기사는에서 다시 게시됩니다. 대화 크리에이티브 커먼즈 라이센스하에 읽기 원래 기사.