바이오매스 기반 프롬산 전환 그린 수소저장기술(LOHC)

C03

 특허명 :저온 저압에서 바이오매스로부터 수소생산…등 총 2건

Formic Acid Conversion Green Hydrogen Storage Technology (LOHC)

TRL 4 :실험실 규모의 핵심성능 평가

한줄 기술 요약

화석연료 기반의 그레이 수소(천연갓 개질, 부생수소 등) 생산 방식과 수송/저장을 위한 물리적 방법(압축/액화 등)을 대체할 수 있는,

바이오매스 기반 포름산 전환으로 액체 유기물 수소 저장체(Liquid organic hydrogen carrier, LOHC) 생산을 통한 그린 수소 저장이 가능한 기술

개발배경 및 해결과제

 

  • 기존 기술은 정제된 바이오매스 (Cellulose, Glucose) 원료를 사용하기때문에  전처리 비용 발생
  • 포름산 생산 수율이 낮아, 수율 증가를 위해 고압 산소(30bar), Co-oxidant(KVO₃, KMnO₄)활용하고 있어  고비용 발생으로 낮은 경제성이 단점임

기술의 우수성

  • MD(Mechanocatalytic Depolymerization)전처리 기술 도입을 통한 바이오매스 기반 핵심 포름산 전환 기술 확보 : 수율 50% 이상
  • 기존 포름산 전환 기술 대비 약 3배 이상 수율 확보

기술의 차별성

  • 기존기술은, 정제된 바이오매스(Cellulose,Glucose)원료를  사용하며, 낮은 포름산 생산 수율로 수율 증가를 위한 고비용의 운전방식 임
  • 본 개발 기술은  (1)전처리 비용 최소화 : 정제되지 않은 바이오매스 원료 그대로  사용 가능  (2) 포름산 생산 효율 증가를 위한 유기산 촉매(상온)와 액상 산화제 활용으로 공정 운영비용 최소화 함.
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    기술구성 / 개념

     

    • 바이오매스-포름산-수소 전환 공정 개발을 통한 기존 화석연료 기반의 그레이 수소 생산 방식을 대체할 그린 수소(Green Hydrogen) 생산 기술

      – 적용 원료 : 다종 바이오매스(목질계/초본계 /폐기물 바이오매스

      – 포름산 전환수율: 50%↑ / 탈수소효율: 100%

    응용분야 /적용 제품

    • 응용분야 :그린수소 생산 및 저장 /  유기산 응용 기술 / 리그닌 응용기술

    • 적용제품 :수소 발전 / 수소 자동차 /화학제품 등

      실험 및 실증 데이터

      • MD(Mechanocatalytic Depolymerization)전처리 기술 도입을 통한 바이오매스 기반 핵심 포름산 전환 기술 확보 : 수율 50% 이상
      • 기존 포름산 전환 기술 대비 약 3배 이상의  수율확보

      기술단계

      [TRL 4: 실험실 규모의 소재/부품/시스템 핵심성능 평가]

      • 2021~2022년, TRL 5~6단계 도달 목표

      • 2023년~TRL 7~8단계 도달 목표

      지식 재산권 현황

      • 저온 저압에서 바이오매스로부터 수소를 생산하는 방법(등록 :10-2274756)

      • 저온 저압에서 바이오매스로부터 액상 유기물 수소 저장체인 포름산을 생산하는 전처리 시스템(출원:10-2020-0061073)