쓰나미로 인한 핵 누출이 아니라면 일본은 순전동차 계획을 포기하지 않을 것이다. 일본의 모든 원전 폐쇄로 모든 차업체들은 원래 밤에 남은 전력으로 충전하는 꿈이 실현되지 않았다는 것을 깨닫게 되었다. 화석연료 가격 상승으로 일본의 에너지 허점이 많아지면서 일본은 진정한 대체에너지를 찾기 시작했다. 이 에너지는 당분간 깨끗하지 않고 비용이 많이 들 수 있지만, 분명 희망이 있고, 진정으로 장악할 수 있을 것이다.
일본이 천연가스를 고려하지 않은 것도 아니고 메탄 연료 전지의 단점이 너무 많은 것도 아니다. 일본이 천연가스를 포기한 진짜 원인 중 하나는 이런 에너지의 대부분의 기준이 일본의 손에 있지 않다는 것이다. 앞으로 천연가스 에너지를 사용하면 여전히 해외에서 많은 로열티를 낼 수 있다는 뜻이다. 수소는 그렇지 않습니다. 현재 일본의 수소 에너지 방면의 특허는 월등히 앞서고 있다. 국내 수소 에너지 규모는 세계에서 가장 큰 것은 아닐 수도 있지만 활용률이 가장 높다. 한편 가와사키 중공업과 천대전 화학공업이 개발한 CSS 이산화탄소 포획 기술과 수소화물 운송 방법을 일본 수소학회에서 잘 볼 수 있게 했다.
NEDO 는 수소에너지를 국내 발전의 세 번째 기둥으로 포지셔닝하는 수소에너지 백서를 발표해 수소에너지가 점점 더 중시되고 있다. 일본의 국내 자원 부족과 에너지 위기로 인해 일본은 에너지 절약 기술을 중시하게 되었다. 수소에너지에서 길을 걷는다면, 일본이 여러 해 동안 괴롭혔던 에너지 문제는 완전히 해결될 것이다. 적어도 이렇게 보입니다.
현재 일본은 수소 개발에 동맹이 부족하다. 미국의 셰일가스와 유럽의 천연가스는 모두 미국과 중국에 집중되어 있는 것 같다. 한편 도요타의 새로 출시된 수소 연료 전지차는 일본에서 많은 보조금을 받았고, 이는 수소에너지를 외딴 섬 증후군으로 취급할 수 있게 했다. 대부분의 전문가들은 수소에너지는 일본에서만 이륙할 수 있고 다른 나라는 발전할 수 없다고 생각한다. 사실, 나는 일본이 미국과 중국 밖에서 수소에너지를 개발할 계획이 있는 것을 볼 수 없다.
수소는 하나의 에너지로서 존재할 뿐만 아니라, 일종의 에너지 매체로도 존재한다. 일본의 수소 발전 목적은 간단합니다. 주로 비효율적인 석유화학 자원을 구매하거나 합작하여 개발하거나 시베리아의 불필요한 전기 전해수를 구입하여 수소를 생산하는 것입니다. 수소에너지를 실시하는 과정에서 운송 문제가 가장 중요한 문제이다.
수소의 자연밀도가 낮아 고밀도 운송 방식을 어떻게 실현할 것인가가 일본의 주요 과제가 되고 있다. 이 제목 아래 일본은 주로 고압 수소, 액체 수소, 유기물, 그리고 물론 파이프로 수소를 수송하는 세 가지 방법이 있다. 수소의 운송 방식은 거리 위치 등 실제 상황에 따라 다르다.
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고압 수소
이런 운송 방식은 일반적으로 육상 수소역이나 수소 기지의 단거리 운송에 적용된다. 일반적으로 20MPa 의 압력으로 압축하여 전통적인 수송차로 운반한다. 현재의 기술은 차당 2300 ~ 3000 입방미터의 운송량에 이를 수 있다. 장점은 비용이 낮고 단점은 장거리 운송에 불리하다는 것이다.
가와사키 중공업은' 정유공장 수송기술 검토' 에서 현재 용기 소재와 운송 방식에 따라 각각 14.7 45MPa- 19 의 세 가지 압력 수송을 실현할 수 있다고 지적했다.
고압 수소는 거의 모든 산업에서 보편적으로 존재한다. 고압 수소는 가정용 연료 전지에 수소를 공급할 수 있으며, 수소 연료 전지 자동차의 보급 단계에서 수소역에 수소를 공급하고 압축기를 통해 축압기를 눌러 FCV 에 연료를 공급할 수 있다. 또한 반도체, LCD, 제련 및 발전에도 사용할 수 있습니다.
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액화수소 수송
액화수소는 대규모의 장거리 수소 수송에 적합하다. -253 C 액화수소는 육상 고압 수송에 비해 부피를 800 배 이상 줄이고 효율이 12 배 이상 향상되어 현재 가장 효율이 높은 방식이다. 유지-253 C 고온의 비용이 높고 장기 보존에 불리하기 때문에 이 기술은 원래 항공기술 연구개발이었지만 현재 일본 기업들은 실용화 진도를 높이고 있다.
운반할 수 있는 작은 수소 주입은 보통 이중층 진공 설계로, 우리가 흔히 볼 수 있는 보온병 컨테이너와 비슷하다. 또한 외부 열이 들어가지 않도록 반사 코팅이 추가되었습니다. 액화수소는 보통 컨테이너로 운반되지만 액화수소 이동워크스테이션도 있다.
암곡공업은 산산조각 난 열팽창 이론을 이용하여 순도가 99.9999% 인 액화수소를 생산한다. 수소의 액화가-253 C 정도이기 때문에 다른 불순물은 계속 제거할 수 있기 때문이다. 온도를-253 C 로 조절하는 것에 관해서는, 암곡공업은 열팽창 냉수축을 이용하는 기본 원리이다. 이 공통된 원리는 여름 자전거 타이어 가열과 비슷하다. 타이어 내 공기 온도가 높아지면서 타이어 내 압력이 높아지고 외부 공기 온도가 낮아진다. 암곡공업에서는 액체 질소를 이용하여 수소를 팽창시켜 압축하고,-190 C 안팎에서 액화한 질소를 사용하여 일련의 다른 설비를 통해-253 C 의 목적을 달성한다.
액체 질소의 제조 비용은 상당히 높으며, 이 기술을 둘러싼 실제 응용은 끊임없이 발전하고 있으며, 초고압 수소로 인해 용기에 대한 요구가 매우 엄격하다. 보통-253 C 이하의 금속 강도가 떨어지고, 수소도 너무 많이 누출되는 문제에 직면해 있다. 현재 가와사키 중공업은 수수소 장거리 운송 방면에서 큰 성과를 거두고 있으며, 수수소 수송선을 이용하여 오스트레일리아에서 갈탄을 채굴하여 나오는 수소를 수송하고 있다. 수송선은 2500 입방미터의 수소를 담을 수 있는 극저온 압력 저장 설비를 채택하고 있으며, 수소충전 누출도 0.09% 안팎으로 통제된다.
셋；삼；3
유기물 수송
유기물에 의한 수소 수송은 주로 수소 합성과 탈출 과정이며 특별한 촉매제가 필요하다. 현재 천대전 화학은 이미 이런 실험을 진행하고 있다. 수소와 유기물질의 반응을 통해 부피를 500 배 이상 줄일 수 있다. 그러나 현재 방향족 유기물을 사용하고 있기 때문에 벤젠, 나프탈렌, 톨루엔, 수소 나프탈렌은 매우 안정적이며 독성이 강하기 때문에 촉매제가 최우선 과제로 떠오르고 있다. 유기물 수송이 편리하고 장비에 대한 요구가 높지 않아 운송 효율이 전통적인 육지 고압 운송보다 적어도 5 배 높다. 이 기술은 또한 일본 기업의 관심을 끌었다.
현재 유기화합물의 합성은 주로 벤젠과 시클로 헥산, 나프탈렌과 10 수소 나프탈렌, 메틸 시클로 헥산과 톨루엔 사이에 집중되고 있다. 반응마다 우열이 다르다. 상온 상압에는 고체도 있고 액체도 있다. 주요 수송 방식은 수소를 생산하는 곳에서 톨루엔과 화학반응을 일으켜 유기물로 수송하고 마지막으로 탈수수소를 보내는 것이다. 이 중 촉매제는 재활용할 수 있으며, 발열과 흡열 반응을 고려하면 가정 난방에도 완전히 사용할 수 있다.
HyGrid 는 유기물질을 사용하는 것 외에도 수소를 암모니아와 같은 화학 연료로 전환시키는 것을 고려하고 있다. 암모니아는 직접 전해져 수소를 생산할 수 있지만, 일본 기업이 고려하는 중점은 아니다. 그들은 암모니아의 운송이 수소보다 더 편리하다고 생각한다. 해외 협력 에너지 개발은 물과 질소의 반응을 통해 산소와 암모니아를 발생시켜 여분의 열과 여분의 전기를 저장할 수 있다. 암모니아를 만든 후 배로 중국으로 운반해 전기 분해 등 더 무거운 방법으로 수소를 생산한다.
현재 일본에는 수소를 수송하는 실제 사례와 기업이 있다고 할 수 있다. 현재의 수소 운송 방식에 있어서 국내에서 개발된 유기물, 암모니아, 액화수소 기술은 주로 외국 에너지 이용과 개발을 겨냥한 것이다. 이것은 일본이 화석 연료 방면에서 직면한 엄청난 압력을 반영할 수 있다. 수소 수송이든 수소 생산이든 일본의 현재 주요 문제는 수소 연료의 원가를 낮추는 것이다.
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이 글은 자동차 작가 자동차의 집에서 온 것으로, 자동차의 집 입장을 대표하지 않는다.