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독일 최고의 탄소 제로 수소 플랜트 공급업체 Graforce와 유럽 가스 터빈 및 열 병합 발전 기업 Kawasaki Gas Turbine Europe GmbH는 Graforce의 메탄 전기분해 기술(플라즈마 분해)과 Kawasaki의 수소 터빈을 결합한 혁신적인 플랜트 콘셉트를 기반으로 무공해 발전을 위해 협력하고 있다. 현재 탄소 제로 발전 솔루션의 첫 번째 고객 프로젝트를 진행하고 있다.
Graforce CTO Jens Hanke 박사는 “무공해 발전소 공동 프로젝트는 화석 연료 및 제조 산업 탈탄소화를 위한 돌파구가 될 것”이라고 설명한다. “이 기술은 수소로 CO2 프리 고온열을 생산하고 카본 블랙은 생산 원료로 사용합니다. 자급자족 공정이므로 시작 이후에는 추가 전기가 필요 없습니다. 따라서 전력망 부담이 경감됩니다.”
산업 공정의 탈탄소화
새로운 플랜트 솔루션은 메탄 전기 분해 기술로 바이오 메탄, 천연가스, LNG 또는 LPG로부터 수소를 생성한다. 탄화수소는 초기 공급원으로 남아 있지만 연소되는 대신 고주파 플라즈마가 탄화수소를 CO2 프리 수소와 카본 블랙으로 분리한다.
수소는 Kawasaki의 수소 가스 터빈에서 전기로 변환돼 플라즈마 전해조에서 수소 생산에 재사용된다. 수소 가스 터빈의 초고온 CO2 프리 배기가스는 다양한 산업 분야의 생산 공정에 활용될 수 있다. 천연가스 고온열을 사용하던 회사는 가스와 특히 전기 비용을 줄이면서 전반적인 효율성을 크게 높일 수 있다.
카본 블랙은 산업 생산을 위한 합성 원료로 사용된다. 이러한 방식으로 CO2는 강철, 시멘트 또는 토양 개선을 위해 장기간 격리된다. 생산을 위해 고온과 다량의 카본 블랙이 모두 필요한 산업의 경우 이 공정은 기후 보호 및 비용 효율성 측면 모두에서 2배의 성과를 거둘 수 있다.
산업 차원을 넘어 수소 기반 열 병합 발전소는 주변 도시 지역의 CO2 프리 난방에 활용할 수 있다.
두 기술 모두 2020년과 2022년에 독일 가스 산업 혁신상(Innovation Award, German Gas Industry)을 수상했다.
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