◇ 수소에너지=수소는 공기 중의 산소와 결합하면서 1g당 2만8680cal의 열을 발생시킨다. 공기 중에서 연소될 때 온도는 섭씨 2300도까지 올라간다. 이 때 발생하는 열을 이용하는 것이 수소에너지다.
수소는 우주에서 가장 흔한 원소다. 다만 수소는 자연에서 홀로 발견되지 않고 항상 산소나 탄소와 결합된 형태로만 발견된다. 따라서 여기서 수소를 분리해내면 수소는 가장 청정한 에너지원이 되리라는 게 학자들의 견해다.
실제 20세기 초에는 석탄과 수증기의 반응으로 만든 타운가스(수소+일산화탄소)를 가정연료로 사용했다. 다만 값싼 천연가스가 발견되고,일산화탄소 중독이라는 부작용으로 사용이 중단됐다. 또 현재 우주왕복선에서는 수소연료전지로 전기를 생산하고,그 부산물로 나오는 물을 승무원의 식수로 사용하고 있다.
수소에너지는 또 전기에너지와 달리 대량 저장이 용이하며,수송과정에서 손실률이 극히 적어 장거리 수송시 전력 송전보다 크게 유리하다.
◇ 생산방법=현재 가장 널리 사용하는 방법은 천연가스에 포함된 메탄의 ‘수증기개질법’. 메탄을 고온의 수증기와 함께 니켈 촉매에서 반응시키면 수소와 일산화탄소로 분해된다. 현재 전세계에서 생산되는 연간 4200만t 중 48%를 차지하고 있으며,소형화·경량화를 위한 연구가 진행중이다.
역시 상용으로 사용되고 있는 전기분해법은 물에 1.5V 이상의 전류를 흘려 양극에서 수소를,음극에서 산소를 발생시키는 것으로,고순도의 수소를 얻을 수 있다.
현재 전세계적으로 대규모로 개발중인 방법은 ‘고온 열분해법’. 섭씨 800도의 고온에서 여러 단계의 화학과정을 거쳐 물을 수소와 산소로 분해한다. 이를 위해서는 물을 고온으로 끌어올리는 장치인 원자로가 이용된다.
◇ 수소의 폭발=수소는 산소와 결합하면서 많은 열을 발생시킨다. 그러나 공기중에서의 자연발화온도는 섭씨 585도로,메탄이나 프로판보다 높다. 또 폭발범위의 수소농도는 13∼59%(메탄은 6.3∼14%)이므로 LPG보다 2배 정도 누설돼야 폭발할 수 있다.
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