현대자동차의 수소 혁신, 지속 가능성을 주도하다

친환경 수소 생산의 혁명

최근 매사추세츠 공과대학(MIT)의 연구진이 재활용한 알루미늄 캔과 해수를 사용하여 수소를 생산하는 방법을 발전시켰습니다. 이 과정은 전통적인 화석 연료 사용 방식을 피하고자 하여 환경친화적인 방법으로 주목받고 있습니다. 연구 보고서에 따르면, 이 새로운 공정은 대규모 산업적 적용이 가능하다고 합니다.

연구진은 알루미늄의 소싱 및 처리를 통해 발생하는 탄소 배출량을 계산하고, 해수와의 반응을 통해 수소를 생산하며, 연료소 재로 운반될 때까지의 전 과정을 고려했습니다. 이를 통해 1킬로그램의 수소를 생산하는 과정에서 1.45킬로그램의 이산화탄소가 배출된다는 결과를 얻었으며, 이는 기존 화석 연료 기반 방법 대비 9.55킬로그램 감소한 수치입니다. 1킬로그램의 수소로 수소 연료 전지차는 평균 60킬로미터에서 100킬로미터 정도 운행할 수 있으며, 이 방법으로 생산한 수소의 비용은 킬로그램당 약 12,000원으로 계산되었습니다.

알루미늄의 역할과 가능성

알루미늄을 재활용함으로써 채굴 과정에서 발생하는 탄소 배출량을 크게 줄일 수 있었습니다. 해수의 염분은 갤륨-인듐과 같은 희귀 금속 합금의 침전작용을 도와 알루미늄의 보호 산화층을 효과적으로 제거하며, 이를 통해 알루미늄이 해수와 반응하여 수소를 생산할 수 있었습니다. 이렇게 생성된 수소 생산 방법은 특히 알루미늄의 높은 에너지 밀도 덕분에 실용적인 것으로 평가받고 있습니다.

대규모 적용 가능성

MIT 연구진은 상업적인 대량 생산을 위해 알루미늄을 가공하는 방법을 제안했습니다. 먼저 재활용 센터에서 수거한 알루미늄을 작은 입자로 분쇄한 후 갤륨-인듐으로 처리하고, 이를 수소 대신 알루미늄 연료 형태로 운반합니다. 이러한 알루미늄 연료를 활용하면 수소가 폭발할 위험성을 줄일 수 있습니다. 연구진은 해수 자원 근처의 연료소를 이상적인 위치로 고려하고 있으며, 수중 생산 응용도 탐구 중입니다.

연구팀은 Earthster라는 소프트웨어 툴을 통해 대규모 수소 제조 방법에 대한 생애 주기 평가를 수행했습니다. 이는 지구상에서의 알루미늄 채굴과 재활용 알루미늄의 차이를 비교하며, 다양한 알루미늄과 수소 운송 방법 평가를 포함합니다. 연구에 따르면, reciclcling 알루미늄을 통해 물질을 남긴 뒤, 반도체 및 전자 생산에 사용되는 보에미이트를 생산하여 비용을 추가 절감할 수 있습니다.

마무리 생각

Kombargi의 연구팀은 2024년, 재활용 알루미늄과 해수를 통해 수소 연료를 생산하는 방법을 발견했습니다. 그러나, 연구 결과에 대해 탄소 발자국과 비용에 대한 질문이 자주 제기되었습니다. 이후 진행된 광범위한 평가를 통해 1킬로그램의 수소를 생산하는 데 있어, 기존 화석 연료 방식보다 9.55킬로그램 적은 이산화탄소를 생성한다는 것을 밝혀냈습니다. 킬로그램당 12,000원의 생산 비용은 바람 및 태양 에너지 등 다른 친환경 기술을 통해 생성된 수소의 가격과 유사하며, 보완적인 해결책을 제공합니다.