칭다오, 중국 2024년 12월 19일 /
중국석유화공집단공사(China Petroleum & Chemical Corporation, 이하 '시노펙(Sinopec)')가 칭다오 정유 공장에서 중국 최초로 공장 기반 해수 수소 생산 연구 프로젝트를 완성했다.
이 프로젝트는 직접 해수 전기 분해와 재생 에너지 기반 그린 수소 생산을 통합하여 시간당 20세제곱미터의 그린 수소를 생산한다. 이 혁신적인 접근 방식은 해안 지역에서 재생 에너지를 활용해 그린 수소를 생산할 수 있는 새로운 솔루션을 제공할 뿐 아니라 고염도 산업 폐수를 자원으로 활용할 수 있는 대안을 제시한다.
이 프로젝트는 공장 기반 운영 모델을 채택하여 칭다오 정유 공장의 부유식 태양광 발전소에서 생산된 친환경 전기의 일부를 활용한다. 전기 분해를 통해 해수를 수소와 산소로 분리한다. 생산한 수소는 칭다오 정유 공장의 파이프라인 네트워크에 원활하게 통합되어 정제 공정 또는 수소 동력 차량에 사용한다. 전체 생산 공정이 공장 내에서 이루어지므로 효율성과 운영 안정성이 높다.
해수 수소 생산은 잠재력이 매우 크다. 바닷물을 직접 수소로 변환하여 불안정하고 저장하기 어려운 재생 에너지를 상대적으로 저장과 활용이 용이한 그린 수소로 변환할 수 있다. 이 과정에서 귀중한 담수 자원을 보존할 수 있어 수소 에너지 산업 발전을 위한 새로운 길을 제시한다.
이러한 장점에도 해수 수소 생산에는 어려움이 따른다. 해수에는 약 3%의 염분이 포함되어 있으며 염화 이온과 같은 불순물은 전해 전극을 부식시킬 수 있다. 양이온 침전물은 장비 채널을 막아 효율성을 감소하고 손상을 일으킬 수 있다.
시노펙 칭다오 정유 공장은 다롄석유석유화학 연구소(Dalian Institute of Petroleum and Petrochemicals)와 협력하여 염소 내성 전극 기술, 고성능 전극판 설계, 해수 순환 시스템 등 일련의 특수 장비 혁신과 고유한 공정 설계를 통해 이러한 과제를 성공적으로 극복하여 연구와 실제 응용 간 원활한 통합을 가능하게 했다.
해수 수소 생산은 향후 대규모 산업 응용이 가능할 것으로 예상된다. 시노펙은 산업 체인 전반에서 수소 기술의 연구, 응용을 발전시켜 중국 최고의 수소 에너지 기업이 되기 위한 노력에 박차를 가하고 있다.
시노펙은 이미 메가와트 규모의 PEM 전해조를 성공적으로 배치하고 중국 최초의 100kW SOEC(Solid Oxide Electrolysis Cell) 프로젝트를 시운전했다. 2024년까지 136개의 수소 충전소를 설립하고 11개의 수소 연료 공급 센터를 건설하여, 수소 에너지 부문의 고품질 성장을 주도하겠다는 의지를 다지고 있다.
