포스트에서 녹색수소 스케일링

청정 수소는 미국에서 장기적인 탈탄소화의 "스위스 군용 칼"이 될 가능성이 있는 일련의 초기 단계 기술입니다. 단기적으로는 현재 산업 응용 분야에서 전통적인 수소를 대체하고 장기적으로는 다양한 연료와 공급원료를 대체함으로써 미국의 탈탄소화를 진전시킬 수 있지만 필요한 수준으로 확장하려면 상당한 정책과 투자 지원이 필요합니다. 최근 통과된 인플레이션 감소법(IRA)에 포함된 청정 수소 생산세 공제는 미국 경제에서 청정 수소의 입지를 확보하기 위한 의미 있는 조치입니다. 이제 국세청(IRS)은 전해수소(청정수소의 한 유형, 녹색수소라고도 함)를 만드는 데 사용되는 전기 생산에서 발생하는 온실가스(GHG) 배출량을 어떻게 설명할지 결정하기 위해 크레딧에 대한 규정을 시행하는 데 어려움을 겪고 있습니다. ).

이 노트에서는 IRS가 내린 결정에 대한 상충관계에 대해 논의합니다. 탈탄소화된 미래에서 녹색 수소가 역할을 하기 위해서는 미국이 국내 산업을 확립하고 비용을 절감하기 위해 오늘날 전례 없는 규모로 전해조를 구축하고 설치하는 경험을 쌓아야 합니다. 단기적으로 크레딧을 청구하기 위해 제한적인 규칙을 준수하면 이 산업의 성장 능력이 저해될 수 있으며, 향후 청정 수소 기회의 범위가 줄어들 수 있습니다. 동시에 정책입안자들은 녹색 수소가 실제로 장기적인 온실가스 배출을 줄일 수 있도록 보장하는 미래 경로에 대해 명확성을 제공해야 합니다. 미국에 유용할 수 있는 모델 중 하나는 유럽연합 집행위원회가 최근에 제시한 녹색 수소에 대한 GHG 회계 접근 방식입니다. 이는 시간이 지남에 따라 더 제한적인 규칙에 대한 단계적 접근 방식입니다. 미국에서는 이러한 규칙에 대한 단기적인 유연성이 향후 몇 년 동안 전체 온실가스 배출량을 약간 증가시킬 가능성이 있지만 궁극적으로 미래에 엄격한 규칙을 준수하는 녹색 수소 산업을 세우면 녹색 수소가 심층적인 탈탄소화에 의미 있는 역할을 합니다.

청정 수소는 여러 부문에 걸쳐 연료, 공급원료, 에너지 저장 매체로서 탈탄소 경제에서 중요한 역할을 할 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다. IRA가 통과되기 전의 이전 로듐 연구에서 우리는 깨끗한 수소를 효과적으로 확대할 수 있는 단기 및 장기적 기회를 평가했습니다. 단기적으로 가장 큰 배출 감소 기회는 현재 미국의 연간 수소 수요 약 10 MMT를 기존의 화석 연료 기반 생산에서 보다 깨끗한 생산 방법으로 전환하는 것에서 비롯됩니다. 이러한 수요는 정유소, 암모니아 생산, 메탄올 생산 등 산업 공정에 의해 주도됩니다. 오늘날 거의 모든 수소는 천연가스를 수소로 전환하고 연간 약 100 MMT 또는 미국 순 GHG 배출량의 2% 미만을 배출하는 증기 메탄 개질(SMR) 공정을 통해 생산됩니다(그림 1). 청정 수소 생산으로 전환하여 이러한 배출량을 줄이면 미국의 탈탄소화 궤적에 작지만 측정 가능한 차이를 만들 수 있습니다.

시간이 지남에 따라 산업용 연료나 공급원료, 대형 트럭과 같이 전기화하기 어려운 응용 분야의 운송 연료 등 새로운 사용 사례에서 기존 화석 연료를 깨끗한 수소로 대체하면 배출량을 더 많이 줄일 수 있습니다. 현재 기존 수소 소비를 탈탄소화하는 데 따른 상대적으로 작은 배출 영향과 비교하여 청정 수소의 사용이 이러한 미래 응용 분야로 확장될 때 가장 큰 배출 이점이 실현됩니다.

여러 기술 경로를 통해 온실가스(GHG) 농도가 의미 있게 낮은 수소를 생산할 수 있습니다. 가장 일반적으로 논의되는 두 가지는 SMR에 탄소 포집 기능을 장착하고 전기분해를 통해 수소를 생산하는 것입니다. 전자의 경우 천연가스를 수소로 전환하는 과정의 다양한 지점에서 CO2를 포집할 수 있어 통제되지 않은 SMR 생산보다 최대 99% 낮은 생산 배출 강도를 얻을 수 있습니다. 하지만 이러한 시설에서 탄소 포집을 위한 가장 경제적인 기회는 아마도 배출 감소 효과가 더 적을 것입니다. 우리의 이전 연구에 따르면 현재 SMR 시설(청색 수소라고도 함)의 탄소 포집이 단기적인 탈탄소화에 중요한 역할을 할 수 있는 것으로 나타났습니다. 그러나 이 노트에서는 일반적으로 녹색 수소라고 불리는 저배출 전기로 생산된 전해수소에 중점을 둡니다. 그린수소는 촉매가 있는 상태에서 전기를 이용해 물을 수소와 산소로 분리해 생산 시 CO2를 배출하지 않는다. 그러나 공정에 사용되는 전기를 생산하는 과정에서 CO2 및 기타 GHG가 배출될 수 있습니다.[1]