수소 저장
수소는 기체 상태의 수소보다 부피가 1/800배 수준으로 줄어든다. 또한 기체 상태에서 에너지 밀도가 낮아 액화 기술이 필수적이다. 수소는 끓는점이 영하 253도 이기 때문에 액화 수소를 만들기 위해서는 높은 압력과 낮은 온도가 필요하다. 또한 가연성이 높아안전한 이송이 중요하다.
수소를 액화시키는 방법은 다음과 같다.
수소 분자는 오르트수소, 파라수소 두 가지 형태로 존재한다.
상온에서는 오르트수소가 약 75%차지한다.
액화수소는 파라수소 형태로 저장해야 하기 때문에 오르트수소를 변환시켜야 한다.
오르트수소는 파라수소 변환 과정에서 에너지를 방출하고 액화수소가 증발된다.
액화 수소의 특징은 다음과 같다.
밀도는 70.99g/l(20k에서)
수소 1kg에는 천연가스 1kg보다 약 2.5배 더 많은 에너지가 존재한다.
수소를 촉매로 사용하여 파라수소로 변환해 저장하면 약 20% 더 많이 저장 가능.
액화수소 저장의 어려움
수소는 특징적으로 낮은 기화열로 인해 저장하기가 어렵다.
액체수소는 단열성이 높은 용기에 저장하여도 단열이 완벽하지 않아. 수소 손실이 발생한다. 이로 인해 '단열성'이 매우 중요하다.
수소 손실을 막기 위해 다음과 같은 방법이 동원된다.
극저온 저장탱크
극저온 유체와 직접 접촉하는 내조와 대기와 접촉하는 외조로 구성된다. 내조와 외조 사이에는 단열 시스템이 구성되어 있어 액화수소의 온도가 올라가는 것을 방지한다.
위 표를 보면 저장용기/탱크의 크기와 용량이 작을수록 단위 체적당 표면적이 증가한다. 즉 NER 측면에서 보면 소용량의 저장용기가 불리하다.
질소 첨가
수소를 암모니아로 변환시켜 저장하는 방식도 현재 주목받고 있다. 주목을 받는 이유는 다음과 같다.
수소는 -253도에서 ...
