KR20190067544A - 이산화탄소 방출 방지 및 천연가스 절약 가능한 하이브리드 수소 제작 장치 - Google Patents

이산화탄소 방출 방지 및 천연가스 절약 가능한 하이브리드 수소 제작 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 압축천연가스를 수소 및 이산화탄소로 분해하는 개질기, 태양광으로 생산된 dc 전력으로 수소를 생성하는 태양광 장치 및 상기 개질기로부터 분해된 상기 이산화탄소를 공급받고 상기 태양광 장치에서 생성된 상기 수소를 공급받으며, 상기 이산화탄소 및 상기 수소를 결합하여 재생 압축천연가스를 생성하여 상기 개질기로 공급하는 메탄화 장치를 포함하는 이산화탄소 방출 방지 및 천연가스 절약 가능한 하이브리드 수소 제작 장치를 포함할 수 있다.

Description

이산화탄소 방출 방지 및 천연가스 절약 가능한 하이브리드 수소 제작 장치{APPARATUS FOR PRODUCING HYDROGEN WITH PREVENTING CO2 GAS AND OF SAVING NATURAL GAS}
본 발명은 이산화탄소 방출 방지 및 천연가스 절약 가능한 하이브리드 수소 제작 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 개질기에서 방출되는 이산화탄소와 태양광 장치에서 생성되는 수소를 재사용하는 이산화탄소 방출 방지 및 천연가스 절약 가능한 하이브리드 수소 제작 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 개질기는 수소를 주성분으로 하는 가스를 생산하고 연료전지 스택에 공급하는 장치로, 연료전지 시스템 보급을 위한 핵심 장치이다.
여기서, 연료전지는 천연가스, 메탄올, 등유, 경유뿐만 아니라, 석탄, 바이오에탄올 등 모든 탄화수소를 연료로 사용하는 것이 가능하지만, 가정용의 경우 대부분 천연가스를 이용하여 수소로 개질한다.
예를 들어, 개질기는 CNG(Compressed Natural Gas), 즉 압축천연가스(CH4)가 주입되면, 수소를 생산하고 이산화탄소(CO2)를 방출한다.
또한, 태양광 장치는 태양광에 의해 수분해 또는 전해에 의해 수소를 생성한다.
최근들어, 개질기에서 방출되는 이산화탄소(CO2)와 태양광 장치에서 생성된 수소를 재사용하여, 압축천연가스(CH4)를 생성하여 개질기로 재공급하기 위한 연구가 진행 중에 있다.
본 발명의 목적은, 더욱 상세하게는 개질기에서 방출되는 이산화탄소와 태양광 장치에서 생성되는 수소를 재사용하는 이산화탄소 방출 방지 및 천연가스 절약 가능한 하이브리드 수소 제작 장치를 제공함에 있다.
본 발명에 따른 이산화탄소 방출 방지 및 천연가스 절약 가능한 하이브리드 수소 제작 장치는, 압축천연가스를 수소 및 이산화탄소로 분해하는 개질기, 태양광으로 생산된 dc 전력으로 수소를 생성하는 태양광 장치 및 상기 개질기로부터 분해된 상기 이산화탄소를 공급받고 상기 태양광 장치에서 생성된 상기 수소를 공급받으며, 상기 이산화탄소 및 상기 수소를 결합하여 재생 압축천연가스를 생성하여 상기 개질기로 공급하는 메탄화 장치를 포함할 수 있다.
상기 메탄화 장치는, 상기 이산화탄소가 공급되게 상기 개질기와 연결된 제1 파이프, 상기 재생 압축천연가스를 공급하기 위해 상기 개질기와 연결된 제2 파이프 및 상기 수소가 공급되게 상기 태양광 장치와 연결된 제3 파이프를 포함할 수 있다.
상기 메탄화 장치는, 상기 수소 및 상기 이산화탄소를 촉매가 구비된 반응기에서 공급하고, 상기 촉매 상에 플라즈마를 형성하여 상기 재생 압축천연가스를 생성할 수 있다.
상기 반응기는, 촉매-유전체장벽방전(DBD: Dielectric Barrier Discharge) 플라즈마 하이브리드 반응기일 수 있다.
상기 메탄화 장치는, 상기 수소 및 상기 이산화탄소 공급 시 상기 제2 파이프를 닫힘 상태로 유지하고, 상기 재생 압축천연가스 공급 시 상기 제1, 3 파이프를 닫힘 상태로 유지할 수 있다.
본 발명에 따른 이산화탄소 방출 방지 및 천연가스 절약 가능한 하이브리드 수소 제작 장치는, 개질기에서 방출된 이산화탄소 및 태양광 장치에서 생성된 수소를 결합하여 압축천연가스(CH4)를 재생산하여 개질기로 공급함으로써, 버려지는 이산화탄소 및 수소를 사용할 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 이산화탄소 방출 방지 및 천연가스 절약 가능한 하이브리드 수소 제작 장치는, 친환경적인 방법으로 이산화탄소 및 수소를 결합하여, 압축천연가스(CH4)를 재생산할 수 있으므로, 이산화탄소의 감축에 효과적이며, 압축천연가스(CH4)라는 자원을 확보할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 하이브리드 수소 제작 장치에 대한 장치 블록도이다.
도 2는 도 1에 나타낸 태양광 장치의 수전해 장치에 대한 동작 개념도이다.
도 3은 도 1에 나타낸 개질기에 대한 개략화된 사시도이다.
도 4는 도 1에 나타낸 메탄화 장치에 대한 간략화된 개념도이다.
이하, 본 발명과 관련된 실시 예에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
본 발명의 실시 예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시 예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
첨부된 도면의 각 블록과 흐름도의 각 단계의 조합들은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들에 의해 수행될 수도 있다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 도면의 각 블록 또는 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방식으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용 가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장된 인스트럭션들은 도면의 각 블록 또는 흐름도 각 단계에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능하다. 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에 탑재되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 컴퓨터로 실행되는 프로세스를 생성해서 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 수행하는 인스트럭션들은 도면의 각 블록 및 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다.
또한, 각 블록 또는 각 단계는 특정된 논리적 기능(들)을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 또, 몇 가지 대체 실시 예들에서는 블록들 또는 단계들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들 또는 단계들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 또는 그 블록들 또는 단계들이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명에 따른 하이브리드 수소 제작 장치에 대한 장치 블록도이다.
도 1을 참조하면, 하이브리드 수소 제작 장치(100)는 개질기(110), 태양광 장치(120) 및 메탄화 장치(130)를 포함할 수 있다.
개질기(110)는 유입된 압축천연가스(CH4)를 수소 및 이산화탄소로 개질(분해) 할 수 있다. 개질기(110)는 수소를 수소 충전소(112)에 충전하고, 이산화탄소를 메탄화 장치(130)로 전송(방출)할 수 있다.
개질기(110)는 이산화탄소가 메탄화 장치(130)로 방출되게, 제1 파이프를 통해 메탄화 장치(130)와 연결될 수 있다. 또한, 개질기(110)는 후술하는 메탄화 장치(130)에서 재생된 재생 압축천연가스(CH4)가 제2 파이프로 유입될 수 있다.
태양광 장치(120)는 태양전지(122), 컨버터(124), 및 수전해 장치(126)를 포함할 수 있다.
태양전지(122)는 태양광을 직류(DC) 전력으로 변환할 수 있다. 태양전지(122)는 태양광을 수집할 수 있는 복수의 태양광 집진장치를 포함할 수 있다.
컨버터(124)는 태양전지(122)에서 변환된 상기 DC 전력을 직류 변환할 수 있으며, 수전해 장치(126)로 공급할 수 있다.
수전해 장치(126)는 상기 DC 전력을 통해 수소를 생성할 수 있으며, 이산화탄소를 메탄화 장치(130)로 방출할 수 있다. 즉, 수전해 장치(126)는 상기 DC 전력을 이용하여 물을 전기분해하여 수소를 생성하며, 상기 수소를 생성함과 동시에 이산화탄소를 방출할 수 있다.
수전해 장치(126)는 메탄화 장치(130)와 제3 파이프로 연결될 수 있으며, 상기 제3 파이프를 통하여 이산화탄소를 메탄화 장치(130)로 방출할 수 있다.
메탄화 장치(130)는 상기 제1, 및 제3 파이프를 통하여 유입되는 수소 및 이산화탄소를 결합하여, 압축천연가스(CH4)를 생성할 수 있다. 즉, 메탄화 장치(130)는 수소 및 이산화탄소를 열촉매 반응시켜 재생된 재생 압축천연가스(CH4)를 상기 제2 파이프에 연결된 개질기(110)로 방출할 수 있다.
메탄화 장치(130)는 수소 및 이산화탄소 공급 시 상기 제2 파이프를 닫힘 상태로 유지하고, 상기 재생 압축천연가스 공급 시 상기 제1, 3 파이프를 닫힘 상태로 유지할 수 있다.
자세히 설명하면, 메탄화 장치(130)는 수소와 이산화탄소를 수소(H2): 이산화탄소(CO2)=4:1인 인 체적비로 혼합하고, 혼합물에서 물 제거하여 정화할 수 있다. 메탄화 장치(130)는 수소와 이산화탄소의 메탄 생성의 반응열을 제어하기 위해, 특정한 양의 수소/이산화탄소 혼합물을 H2:CO2:CH4 = 4:1:0.5의 체적비가 되도록 이산화탄소 히터(20)에 부가될 수 있다.
메탄의 부가는 반응이 안정화된 후 중단될 수 있다. 이때, 메탄 생성의 반응열 250-300℃의 입구 온도, 3-4MPa의 반응 압력, 및 600-700℃의 출구 온도로 유지된다. 니켈계 촉매의 존재하에서, 대부분의 수소는 이산화탄소와 반응하여 메탄과 수증기의 고온 혼합 가스를 생성할 수 있다.
여기서, 고온 혼합 가스의 일부는 순환 열교환기의 열 매체 라인을 통해 순환 쿨러로 들어가서, 열교환 후 30-40℃로 냉각되고, 3-4MPa로 가압되고, 순환 압축기를 이용하여 180-200℃로 가열되며, 최종적으로 순환 열교환기의 가열 매체 라인을 통해 250-300℃로 더 가열되고, 혼합 가스의 이산화탄소의 체적 함량이 6-8%가 되는 그러한 비율로 신선한 수소와 이산화탄소와 혼합될 수 있다.
따라서, 메탄화 장치(130)는 상술한 수소와 이산화탄소의 메탄 생성 과정을 반복하여, 수소와 이산화탄소가 완전히 반응할 때까지 강한 발열성 반응(메탄 생성)을 완료할 수 있다.
이후, 메탄화 장치(130)는 생성된 메탄, 즉 압축천연가스(CH4)를 생성하여 개질기(110)로 방출할 수 있다.
메탄화 장치(130)에서 수소와 이산화탄소가 모두 다 반응하지는 않을 수 있다. 이에 하이브리드 수소 제작 장치는 수소 처리부(140)를 더 포함할 수 있다. 수소 처리부(140)는 메탄화 장치에서 메탄화 반응에 사용되지 않은 잉여 수소가 있는지 체크할 수 있다. 수소 처리부(140)는 잉여 수소가 있는 경우, 잉여 수소를 수소로 구동되는 장치, 또는 수소 충전소로 제공할 수 있다. 수소 처리부(140)는 잉여 수소를 수소 충전기(112)로 전송할 수 있다.
도 2는 도 1에 나타낸 태양광 장치의 수전해 장치에 대한 동작 개념도이다.
도 2를 참조하면, 수전해 장치(126)는 물탱크에 공급된 물을 컨버터(124)에서 공급된 DC 전력으로 수분해하여 산소를 방출하고, 수소를 제3 파이프를 통하여 메탄화 장치(130)로 방출할 수 있다.
실시 예에서, 수전해 장치(126)는 두 개의 물탱크에서 수분해를 전개하는 것으로 나타내었으나, 이에 한정을 두지 않는다.
도 3은 도 1에 나타낸 개질기에 대한 개략화된 사시도이다.
도 3을 참조하면, 개질기(110)는 열원(이하에서 '열 에너지' 라고도 한다.)에 의한 수증기 개질(Steam Reforming: SR) 촉매 반응을 통해 혼합 연료로부터 수소 가스를 발생시키는 개질 반응부(23)와, 소정의 연료를 착화연소시켜 상기 열원을 발생시키는 가열부(27)를 포함할 수 있다.
개질 반응부(23)는 소정 내부 공간을 가지면서 가열부(27)를 둘러싸는 장착부(25)를 형성하고 있는 본체(24)와, 상기 내부 공간에 충전 형성되어 상기 혼합 연료의 개질 반응을 촉진시키는 개질 촉매를 포함할 수 있다.
본체(24)는 상기 내부 공간을 형성하도록 양단이 폐쇄된 원통형 구조로 이루어지며, 어느 한 쪽 단부에 장착부(25)가 형성되는 바, 장착부(25)는 다른 한 쪽 단부 쪽으로 일정 깊이 함몰되어 이루어지는 서라운드(surround) 영역(25a)을 형성하고 있다.
여기서, 서라운드 영역(25a)은 가열부(27)를 실질적으로 둘러싸는 부분으로, 본체(24)의 내측 영역으로 정의할 수도 있다.
그리고 본체(24)의 일측 부분에는 압축천연가스(CH4)가 주입되는 주입구(24a)를 형성하고 있다.
그리고 상기 본체(24)의 다른 일측 부분에는 상기 혼합 연료의 개질 반응을 통해 발생되는 수소를 상기 내부 공간으로부터 외부로 배출시키기 위한 배출구(24b)를 형성하고 있다.
이때 주입구(24a)는 제1 파이프로 연결된 메탄화 장치(130)로부터 압축천연가스(CH4)가 주입될 수 있다.
배출구(24b)는 발생된 수소를 수소 청전소(112)에 충전하도록 공급할 수 있다.
본체(24)는 가열부(27)로부터 발생되는 열을 용이하게 전달받을 수 있도록 통상적으로 열전도성이 양호한 알루미늄, 구리, 철 등의 재질에서 선택됨이 바람직하나, 이에 한정을 두지 않는다.
개질 촉매(26)는 혼합 연료의 수증기 개질 반응 즉, 혼합 연료의 분해 반응을 촉진시켜 이 혼합 연료로부터 수소를 발생시키기 위한 것으로서, 본체(24)의 내부 공간에 충전 형성된다. 이러한 개질 촉매(26)는 알루미나(Al2O3), 실리카(SiO2) 또는 티타니아(TiO2)로 이루어진 펠릿(pellet) 형태의 담체에 구리(Cu), 니켈(Ni), 백금(Pt)과 같은 촉매 물질을 담지하고 있는 구조로 이루어질 수 있다.
개질 촉매(26)에 의한 수증기 개질 반응은 흡열 반응이므로 이에 필요한 열원을 개질 반응부(23)에 제공하는 가열부(27)를 구비하는 바, 가열부(27)는 소정 연료를 착화 연소시켜 상기 열원을 발생하도록 구비될 수 있다.
구체적으로, 가열부(27)는 상기 연료 예컨대, 전술한 바 있는 협의의 연료와, 공기를 착화시켜 이 연료와 공기를 연소시킴으로서 기설정된 온도 범위의 열 에너지를 발생시키는 구조로 이루어진다.
이 때 상기 열 에너지는 연료의 종류에 따라 상기 온도 범위가 서로 다르게 나타나는 바, 액상으로 이루어진 연료(메탄올 또는 에탄올)를 사용하는 경우 대략 200∼350℃의 온도 범위를 나타내며, 기체 연료(메탄가스 또는 프로판 가스)를 사용하는 경우 대략 750∼800℃ 온도 범위를 나타낼 수 있다.
이러한 가열부(27)는 다음에 설명하는 하우징(22)에 연결 설치되며, 개질 반응부(23)의 본체(24)의 장착부(25)에 장착되는 버너 몸체(28)를 형성될 수 있다.
버너 몸체(28)는 대략 원형의 파이프 형태로 이루어지며, 장착부(25)의 서라운드 영역(25a) 내에 배치된다. 버너 몸체(28)는 서라운드 영역(25a)의 개질 반응부 본체(24)의 내벽에 이격되도록 배치되어이 서라운드 영역(25a)에 둘러싸이도록 설치될 수 있다.
버너 몸체(28)에는 상기한 연료와 공기를 착화시키기 위한 통상적인 점화 플러그(28b)를 설치하고 있다.
개질기(120)는 가열부(27)로부터 발생하는 열 에너지의 효율을 더욱 극대화시키기 위해 상기한 열 에너지를 서라운드 영역(25a)을 통해 개질 반응부 본체(24)의 외측으로 순환시키는 열전달유니트(21)를 구비하고 있다.
열전달유니트(21)는 서라운드 영역(25a)에서 개질 반응부(23)의 내측으로 제공되는 열원을 개질 반응부(23)의 외측으로 전달할 수 있는 구조로 이루어진다.
개질기(120)는 하우징(22)의 밀폐 공간(A) 내에 작용하는 열 에너지가 외부로 방출되는 것을 방지하기 위해 상기 하우징(22) 자체를 단열 소재로 형성할 수 있다.
하우징(22)은 통상적으로 열전도도가 작은 단열 소재 예컨대, 써스, 지르코늄, 알루미늄 등과 같은 금속 단열 소재 또는 세라믹과 같은 비금속 단열 소재로 형성될 수 있다.
도 4는 도 1에 나타낸 메탄화 장치에 대한 간략화된 개념도이다.
도 4를 참조하면, 메탄화 장치(130)는 압축천연가스(CH4)를 생성하기 위한 촉매-DBD 플라즈마 하이브리드 반응기를 포함할 수 있다.
도 4는 상기 촉매-DBD 플라즈마 하이브리드 반응기를 나타낸다.
상기 촉매-DBD 플라즈마 하이브리드 반응기는 석영유리관(131), 내부전극(134), 외부전극(135) 및 촉매(136)를 포함할 수 있다.
석영유리관(131)은 석영유리 재질의 유리관(Quartz Glass Tube)으로서, 반응기 외벽으로 사용되면서 동시에 유전체장벽의 역할을 수행한다.
석영유리관(131)의 상부에는 이산화탄소, 수소, 질소 및 아르곤 가스가 공급되는 기체공급구(132)를 포함하며, 도 1에서 언급한 제1, 3 파이프를 통하여, 이산화탄소 및 수소를 공급받을 수 있다.
또한, 석영유리관(131) 하부에는 합성된 압축천연가스(CH4), 즉 메탄가스가 배출되는 배출구(133)를 포함하며, 도 1에서 언급한 제2 파이프를 통하여 개질기(110)로 방출할 수 있다.
기체공급구(132) 및 배출구(133)는 스테인리스 스틸(SUS, Steel Use Stainless) 재질의 파이프 피팅 (Pipe Fitting)을 조합하여 구비할 수 있으며, 여기에 테프론(TEFLON) 재질의 튜브를 체결하여 기체를 공급받거나 배출 방향을 유도할 수 있다.
석영유리관(131)의 내부에는 원통형막대 형상의 내부전극(134)이 구비되어 있으며, 석영유리관(131)의 외부면에는 외부전극(135)이 감겨져 구비되어 있다.
내부전극(134)은 DBD 플라즈마 생성을 위해 구비되는데, 내부전극(134)은 부식 등에 의한 영향을 받지 않도록 스테인리스 스틸 재질의 원통형으로 구비하였고, 외부전극(135)은 편의성을 위해 철(Fe) 재질의 와이어를 스프링 모양으로 감아서 구비할 수 있다.
촉매(136)는 내부전극(134) 및 외부전극(135) 사이의 석영유리관(131) 내부에 채워져 구비되며, 루테늄(Ru)이나 로듐(Rh)과 같은 8족 금속원소를 사용할 수 있으며, 이에 한정을 두지 않는다.
본 발명의 일실시예에 의하면, 전술한 방법은, 프로그램이 기록된 매체에 프로세서가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 프로세서가 읽을 수 있는 매체의 예로는, ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 캐리어 웨이브(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다.
상기와 같이 기재된 실시 예들은 설명된 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.
또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 될 것이다.

Claims (5)

  1. 압축천연가스를 수소 및 이산화탄소로 분해하는 개질기;
    태양광으로 생산된 dc 전력으로 수소를 생성하는 태양광 장치; 및
    상기 개질기로부터 분해된 상기 이산화탄소를 공급받고 상기 태양광 장치에서 생성된 상기 수소를 공급받으며, 상기 이산화탄소 및 상기 수소를 결합하여 재생 압축천연가스를 생성하여 상기 개질기로 공급하는 메탄화 장치를 포함하는 하이브리드 수소 제작 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 메탄화 장치는,
    상기 이산화탄소가 공급되게 상기 개질기와 연결된 제1 파이프;
    상기 재생 압축천연가스를 공급하기 위해 상기 개질기와 연결된 제2 파이프; 및
    상기 수소가 공급되게 상기 태양광 장치와 연결된 제3 파이프를 포함하는 하이브리드 수소 제작 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 메탄화 장치는 상기 수소 및 상기 이산화탄소를 촉매가 구비된 반응기에서 공급하고, 상기 촉매 상에 플라즈마를 형성하여 상기 재생 압축천연가스를 생성하고,
    상기 반응기는 촉매-유전체장벽방전(DBD: Dielectric Barrier Discharge) 플라즈마 하이브리드 반응기인, 하이브리드 수소 제작 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 메탄화 장치는, 상기 수소 및 상기 이산화탄소 공급 시 상기 제2 파이프를 닫힘 상태로 유지하고, 상기 재생 압축천연가스 공급 시 상기 제1, 3 파이프를 닫힘 상태로 유지하는 하이브리드 수소 제작 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 메탄화 장치에서 메탄화 반응에 사용되지 않는 잉여 수소가 있는지 체크하여, 잉여 수소가 있는 경우 수소를 충전하는 수소 충전기로 전송하는, 하이브리드 수소 제작 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN114955998A (zh) * 2022-06-21 2022-08-30 中科氢焱零碳人居科技(苏州)有限公司 一种天然气制氢反应器

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