수소, 전기, CO₂ 동시 생산
화학루핑 연소온라인 슬롯 조작 개발

요약

산화철의 산화환원 작용을 이용하여 수소, 전기 및 CO 생성₂를 동시에 생산할 수 있는 화학적 순환 연소(CLC*1) 온라인 슬롯 조작 개발을 진행하고 있습니다 이 온라인 슬롯 조작을 활용해 바이오매스를 연료로 활용하는 그린수소 등 제품을 생산·공급해 고객의 탄소중립 실현을 돕는 것을 목표로 하고 있다

※1 CLC：화학적 순환 연소

CLC 온라인 슬롯 조작의 실용화에 대한 우리의 비전

배경

　CLC 온라인 슬롯 조작은 산화철을 순환시키고 연료, 물, 공기와 반응하여 수소, 전기, CO를 생성합니다₂석탄이나 바이오매스를 연료로 사용할 수 있습니다

　탄소중립 연료인 바이오매스를 사용하는 경우, 그린수소와 전기, 바이오매스에서 나오는 CO₂

　한편, 바이오매스를 연료로 사용하여 수소를 생산하려는 CLC 온라인 슬롯 조작의 구현 사례는 없으며, 이를 실용화하기 위해서는 장비 설계 온라인 슬롯 조작 확립을 위한 요소 온라인 슬롯 조작 개발, 공정 검증 등의 온라인 슬롯 조작적인 문제를 해결해야 한다

원칙

　CLC 온라인 슬롯 조작은 산화철의 산화환원 작용을 활용하는 온라인 슬롯 조작이다 산화철은 3개의 반응탑(연료반응탑, 수소발생탑, 공기반응탑)을 순환하면서 각 반응탑에서 연료, 물, 공기와 반응하여 수소, 전기, CO를 생성한다₂생성됩니다

<연료 반응탑> 산화철의 O(산소 원자)가 바이오매스와 CO와 반응합니다₂
<수소 발생탑> 산화철은 수증기 속의 O와 반응하여 수소를 발생시킵니다
<공기 반응탑> 산화철은 공기 중의 O와 반응하여 미반응 질소가 배출됩니다
　　　　　　　　空気反応塔の反応は大木な発熱反応ded あり、이것은 熱は発電に利用しれmas。

화학적 순환 연소(CLC) 온라인 슬롯 조작 원리

개발 세부정보

　CLC 온라인 슬롯 조작의 실용화를 위해 일본탄소프론티어기구(JCOAL) 등과 협력하여 NEDO(*2)와 협력하고 있습니다₂우리는 ``분리회수형 폴리 발전 시스템 온라인 슬롯 조작 개발'' 프로젝트(*3)(FY2020-2024)의 연구 개발을 진행하고 있습니다 본 프로젝트에서는 석탄과 바이오매스를 연료로 사용하는 CLC 온라인 슬롯 조작의 요소온라인 슬롯 조작을 개발하고, 300kW(*4) 시험장비를 활용하여 공정 실증을 진행하고 있습니다

※2 NEDO: 신에너지 및 산업온라인 슬롯 조작개발기구
*3 공식 사업명 : "탄소재활용 및 차세대화력발전 등을 위한 기술개발/차세대화력발전 기초기술개발/CO₂분리/회수형 다중발전 시스템 온라인 슬롯 조작개발/화학루핑 연소 다중발전 온라인 슬롯 조작개발”(외부 링크:https://wwwnedogojp/activities/ZZJP_100115html）
*4 단위 시간당 공급되는 연료의 열량을 나타냅니다

산화철의 순환 흐름 특성을 이해하기 위해 오사카 가스 사업장에 설치된 저온 모델 테스트 장비