저렴한 수소 생산을 위한 효율적인 수소 발생기

미국 오레곤주 벤드에 위치한 Element 1 Corp는 저렴한 현장 및 주문형 수소 생산을 위한 메탄올-수소 발생기 개발 분야의 글로벌 리더입니다. Element 1의 기술팀은 수소 생성, 수소 정화 및 연료 전지 분야에서 140년 이상의 경험을 바탕으로 현재 사용할 수 있는 가장 콤팩트하고 효율성이 높은 수소 생성기를 달성했습니다.

수소를 제조하는 것은 어렵지 않지만 수소(압축 또는 액체)를 운반하는 것은 비용이 많이 들고 어려운 일임을 인식하여 요소 1에서 사용하는 접근 방식은 사용 시점에서 메탄올과 물의 혼합물을 고순도 수소로 전환하는 것입니다. 제품 수소는 저온 고분자 전해질막(PEM) 연료 전지에 대한 ISO 14687-2019 순도 사양과 연료 전지 차량용 온보드 저장 실린더에 분배하기 위한 압축 수소를 충족하거나 초과합니다. 일반적인 제품 수소 순도는 <0.2ppm CO(건조 기준)를 포함하는 >99.997% 수소입니다. 불순물은 30ppm 미만의 메탄이고 수증기는 약 40~70ppm입니다.

하루 4kg의 수소부터 하루 최대 390kg의 수소까지 확장되는 세 가지 제품 모델을 갖춘 Element 1 수소 발생기는 고효율 열화학 공정을 사용하여 작동하고 최대 84%의 에너지 효율을 달성하므로 수소 비용이 저렴합니다. 사용. 예를 들어, 메탄올의 가격이 미터톤당 400달러라면 생산된 수소의 비용은 수소 1kg당 3달러 미만입니다. 필요한 전력은 무시할 수 있으며, 가장 큰 수소 발생기의 최대 수소 출력에서 ​​1kW 미만이거나 사용자에게 전달되는 수소의 양은 약 0.1kWhrs/kg입니다. 이는 일반적인 물 전해조에 비해 전력이 500배 적습니다.

더욱이, 더 큰 수소 발생기라도 물리적 크기가 작고 완전히 독립적입니다. 예를 들어 M/L18은 하루 235kg의 수소 공급이 가능하며, 크기가 879mm(W) x 2,080mm(D) x 1,380mm(H)에 불과해 중형 차량에 장착하기 실용적이다. - 의무 또는 대형 트럭) 또는 해상 선박. M/L18 수소 발생기는 공칭 140kW ~ 150kW 연료 전지 모듈과 잘 어울립니다(L 지정은 고정식 애플리케이션을 나타내고 M 지정은 이동성 애플리케이션을 나타냄).

L18과 그 대형 변형은 또한 배터리 전기 자동차(BEV) 충전소, 데이터 센터, 상거래, 독립형 개발, 임시 또는 운송 가능한 전력 및 중요 전력을 포함한 애플리케이션을 위한 분산 발전(1차 및 백업)의 잠재력을 보여줍니다. 하부 구조. 이러한 모든 응용 분야에서는 석유 연료(가솔린, 디젤, 항공 연료)를 분배하기 위해 개발된 기존 인프라를 사용하여 액체 메탄올을 쉽고 저렴하게 운송할 수 있다는 이점이 있습니다.

독립형 전력 생산 제품의 아키텍처는 간단하며, 압축 수소 공급을 활용하는 기존 연료 전지 전력 수소 발생기와는 약간의 차이만 있습니다. 그림 1은 전기 자동차 충전에 사용되는 요소 1의 데모 시스템의 3D 모델입니다(그림 2 및 3 참조). 주요 구성 요소는 개조된 10피트 배송 컨테이너 내에 설치되며 L18 수소 발생기 1개, PowerCell PS200 연료 전지 모듈 1개, Zinc Five 니켈-아연 배터리 뱅크(96kWhrs)가 포함됩니다. 전력 전자장치와 냉각(연료전지용)은 외부에 있습니다.

L18의 최대 정격 수소 출력(일일 수소 235kg)에서 연료전지 모듈은 약 143kW를 배출합니다. 이는 레벨 2 BEV 충전 케이블 3개와 Tesla 레벨 3 충전 케이블을 동시에 작동하기에 충분한 전력입니다. 발전기의 전체 성능을 발휘하기 위해 많은 건물 응용 분야에 필요한 전력을 대표하는 480VAC/3상 출력도 갖추고 있습니다. 니켈-아연 배터리의 고유한 안전성으로 인해 리튬 이온 배터리 대신 니켈-아연 배터리 화학이 선택되었습니다. 열폭주 및 연소가 발생하지 않습니다.