미래학자 '제러미 리프킨'은 2002년 출간한 책 《수소혁명 The Hudrogen Economy》을 통해, 수소는 인류의 미래를 보장하는 '약속어음'이라고 언급한 바 있다. 그의 주장대로 수소는 물을 전기분해해 쉽게 얻을 수 있고 그 과정에서 물 이외의 물질이 발생하지 않아 청정에너지원으로 주목받아왔다. 그러나 물을 전기 분해하는 데 필요한 대부분의 전력이 화석연료 및 핵연료를 통해 공급돼 수소 생산 과정에서 탄소가 발생한다는 딜레마가 여전히 존재한다. -2023 한국이 열광할 세계트렌드 中에서...
현대 넥쏘 차량 1대가 친환경에 미치는 효과
산출근거는 현대차에서 제공하는 넥쏘 차량 기준 저감효과입니다. 승용차 연간 평균 주행거리 20,000km 기준으로 넥쏘 한대는 일년에 수소 200kg을 구매합니다. 현대차에서 제공한 자료에 따르면 넥쏘 한대는 1년에 CO2 2.2kg를 저감합니다. 따라서 수소 1t 판매시 11t의 이산화탄소를 저감할 수 있습니다. 또한 나무 1그루가 평균 5.6kg의 이산화탄소를 흡수하므로 1t 판매시 약 1,965그루의 나무를 심은 것과 같은 효과를 낼 수 있습니다. - 출처:수소유통전담기관.
수소유통정보시스템 게시물 상세화면 (h2nbiz.or.kr)
수소 생산 방식
수소 생산 방식 (naver.com)
수소는 그 생산 방식에 따라 그린, 그레이, 브라운, 블루수소 등 4가지로 구분된다. ▷그린수소는 태양광이나 풍력 등 재생에너지에서 나온 전기로 물을 전기분해하여 생산한 수소를 ▷그레이수소는 천연가스를 고온·고압 수증기와 반응시키는 개질수소와 석유화학 공정에서 발생하는 부생수소를 ▷브라운수소는 갈탄·석탄을 태워 생산하는 개질수소를 ▷블루수소는 그레이수소를 만드는 과정에서 발생한 이산화탄소를 포집·저장하여 탄소 배출을 줄인 수소를 말한다.
[네이버 지식백과] 수소 생산 방식 (시사상식사전, pmg 지식엔진연구소)
현재 화학산업 및 운송분야 등에 사용되는 99%의 수소는 화석연료인 가스나 석탄, 핵연료로 생산된다고 합니다. EU에서 사용되는 수소도 재생가능한 에너지에서 생산되는 수소는 4%에 불과하다고 합니다.
수소 에너지가 인류의 미래를 보장할 청정에너지임에는 틀림없으나, 수소를 생산하기 위해 엄청난 탄소를 배출해야하는 딜레마에 놓여 있습니다.
남조류의 광합성 원리에 착안한 'H2GREEN'
그러나 미생물에서 녹색 수소 생산의 해답을 찾은 친환경 기술 스타트업 'H2WIN'에서는 남조류의 광합성 원리에 착안한 'H2GREEN'은 100% 재생 가능하고, 보다 효율적이며, 적은 비용으로도 수소 에너지를 생산할 수 있는 독자적인 물질을 개발해 냈다.
수소에너지 생산을 위한 청정 솔루션
2023 한국이 열광할 세계트렌
H2WIN이 개발한 광촉매 효소 H2GREEN은 물을 수소에너지로 번환하고 그 에너지를 시용히는 과정에서 다시 물을 배출하는, 물에서 시작한 에너지가 다시 물로 돌아오는 환원 시스템이다.
H2GREEN은 발효 과정을 거쳐 생산된다. 우선 시아노박테리아Cyanobacteria 로 잘 알려진 청색 해조류 Blue Algae에서 얻은 유전자 서열로 필요한 엔자임의 코드를 aks든다. 이후 폴라스미드Plasmid(자기 복제로 증식할 수 있는 유전인자)를 다시 디자인하고 합성한 뒤, 박테리아와 만나게 해 엔자임을 생산한다. 발효로 인한 박테리아 번식으로 숙주의 수가 중가하면 유전자 재조합으로 숙주가 엔자임을 생산하게 유도한다. 최종적으로 숙주에서 추출한 엔자임을 정화해 H2GREEN 시스템에 사용할 엔자입을 만든다.
H2GREEN은 물을 분해하는 역할을 하는 태양광에너지 양극과 수소를 발생하게 하는 엔자임 음극, 이 2개의 전극으로 구성된다. 모듈시스템으로 제작했기 때문에 두 전극을 개별적으로 사용하는 것이 가능하다. 현재 시장에서 사용하는 기술과 병용할 수도 있다. H2WIN은 H2GREEN에 대한 벨기에 기술 특허를 보유하고 있으며 EU, 캐나다, 일본, 미국 등지에도 지적재산권을 신청한 상태다.
H2GREEN의 본격적 시장 출시는 2025년경으로 계획 중이다. 현재는"벨기에의 주요 제약 기업 및 리에주대학교, 브뤼셀자유대학교 등과 협업을 추진하며 상업화를 위한 제품 개량 및 실험을 계속하고 있다. 또한 H2WIN은 전기 분해로 수소를 생산하는 에너지 기업들을 대상으로 첫 상업화 단계를 진행할 예정이다.
H2GREEN의 장점
다시 말해서 H2WIN이 개발한 광촉매 효소 H2GREEN은 물을 수소에너지로 변환하고 그 에너지를 사용하는 과정에서 다시 물을 배출하는, 물에서 시작한 에너지가 다시 물로 돌아오는 환원 시스템임.
H2GREEN은 H2WIN SA가 개발 한 혁신적인 기술로 재생 가능 에너지 (햇빛), 기질 (물) 및 촉매 (효소)로 진정한 녹색 수소를 생산하며 탄소와 독성 배출이 없습니다. 매우 비용 효율적이며 화석 연료를 사용하는 것보다 저렴하게 수소를 생산할 수 있습니다*. 확장 가능하고 모듈식이며 기존 시스템과 호환됩니다. 이 시스템은 유럽 연합과 미국에서 특허를 받았습니다.
진정한 녹색 H2 생성
H2GREEN은 진정한 '녹색'수소를 생산하는 시스템입니다. 오늘날 그린 수소라는 용어는 재생 가능 에너지 원을 사용하여 물을 분리하는 수소 생산을 설명하는 데 사용됩니다 (H2O) 현재 촉매제가 재생 가능하지 않더라도. H2GREEN은 재생 가능한 햇빛과 효소 촉매를 사용합니다.
H2GREEN 효소 시스템은 환경에 무해하고 저렴한 녹색 수소를 생산합니다. H2GREEN 시스템을 사용하여 생산 된 수소는 전 세계적으로 대량 사용을 위해 현재 전원을 대체 할 수 있습니다. 궁극적인 친환경 에너지 솔루션입니다.
비용 효율적
H2GREEN 효소 시스템을 사용하면 화석 연료*를 사용하는 것보다 저렴하게 녹색 수소를 생산할 수 있습니다. 예상 비용은 녹색 H의 약 1Eur / kg 미만입니다.2**.
H2GREEN은 물과 햇빛 (자유롭고 풍부한 에너지 원)을 수소 (H2) 저온에서 낮은 생산 비용, 고효율, 더 나은 용량 및 상당한 외부 비용(열, CO2, 독성 오염 등...) 화석 연료와 달리.
화석 연료의 사용을 피하고 촉매로 백금 대신 효소를 사용합니다. 재조합 유전 공학에 의한 효소 생산은 백금 추출보다 훨씬 저렴합니다.
H2GREEN이 100 % 재생 가능 자원으로 저렴한 비용으로 생산 한 수소는 에너지 수요의 상당 부분을 충족시키는 현실적인 솔루션이 될 수 있습니다.
*화석 연료의 가격은 화석 연료의 생산, 운송 및 사용으로 인해 발생하는 건강 문제, 오염 및 기후 변화와 같은 비용을 외부화하기 때문에 낮습니다.
**현재 자본 지출은 H의 0.54 EUR / kg이므로2 (출처: 청정 수소에 대한 H2Europe 보고서 2020), 당사의 촉매가 가장 저렴하고 햇빛이 무료라는 사실에 덧붙여, 우리는 수소의 1Eur/kg 미만의 최종 비용을 추정합니다.
H2GREEN 시스템은 수요에 따라 소형 장치에서 대규모 설치까지 확장 가능합니다. 그것은 수소의 현지 생산을 허용하며, 이는 지역 경제의 발전과 더 많은 에너지 및 정치적 독립을 의미합니다.
H2WIN 창립자 겸 CEO 필리프 로르지
H2WIN은 1992년 필리프 로르지가 리우데자네이루에서 열린 지구정상회의'에 참석한 것에서부터 시작한다. 자동차 생산 기업인 마쯔다가 공개한 수소연료 자동차 HR- X를 보며 수소가 미래 연료로서의 가능성이 매우 높고 새로운 산업혁명을 일으킬 만한 가치가 있다고 판단한 것이다. 물리화학 및 생화학 분야에서 박사 학위를 받은 그는 광합성에 대한 자신의 전문지식을 활용해 기존과 다른 방식으로 수소를 생산해볼 수 있겠다는 생각을 했다.
Philippe Lorge 박사는 H2WIN의 설립자, CEO 및 과학 이사입니다. 그는 효소 솔루션의 전문가입니다. Lorge 박사는 ULB에서 화학 석사 및 물리 화학/생화학 박사 학위를 취득했습니다. 그는 2014 년부터 Université de Liège (벨기에)의 과학 동료였습니다.
1992 년 그는 Toyobo (JP)와 공동으로 Bienca S.A. (생명 공학 효소 촉매)를 설립하여 2009 년에 회사를 양도했습니다.
H2GREEN 시스템은 Lorge 박사가 고안했으며 2009 년부터 H2GREEN 프로젝트를 감독했습니다.
2011년 Lorge 박사는 수소 경제 촉진을 위해 공익 과학 재단 H2life를 설립했습니다.
그는 2012 년에 H2GREEN을 개발하기 위해 R & D 컨소시엄을 시작했습니다.
2013년에 그는 모든 H2GREEN 지적 재산을 소유한 개인 회사인 H2WIN S.A.를 설립했습니다. H2GREEN 프로젝트는 창립 이래 왈론 정부 부서 DG06의 재정 지원을 받았습니다