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에너지용 수소가 대안에 비해 연필을 사용하는 경우는 믿을 수 없을 정도로 드뭅니다. 아프리카 말리(Mali)라는 나라에 지질수소를 땅 속으로 분출해 태워서 4,000명이 사는 마을에 전기를 생산하는 마을이 있다.

그리고 제가 주로 알고 있는 브리티시컬럼비아 주의 프린스 조지는 제가 한 번도 가본 적이 없는 외딴 도시로 난민을 환영한 놀라운 역사를 가지고 있습니다. 오랫동안 함께 일한 사람은 프린스 조지(Prince George) 출신이었는데, 그곳은 1970년대 후반 베트남의 잔인한 상황을 피해 도망친 베트남 난민을 받아들였습니다. 당연히 우크라이나 난민도 환영하고 있는데, 내가 찾은 마지막 숫자로는 그 중 수백 명이었습니다.

바다에서 약 76,000km 떨어져 있고 북쪽으로 앨버타 주 에드먼턴까지 떨어진 인구 약 500명의 도시입니다. 경제는 의료, 교육, 펄프 및 제지, 정유소 및 화학 공장 한두 개가 혼합되어 있습니다. 눈에 띄게 멀리 떨어져 있고 그다지 크지 않은 도시의 경우 지난 인구 조사의 평균 연령이 40세로 캐나다 기준으로 볼 때 젊고 역동적입니다. 그들은 분명히 젊은 사람들을 끌어들이고 유지하기 위해 올바른 일을 하고 있습니다. 즉, 지난 두 번의 인구 조사에서 인구통계학적으로 가장 큰 증가세를 보인 부분은 65세 이상의 인구였습니다.

산악 지형을 차로 10시간 운전해야 하고, 강박 까마귀가 날아다니면서 500km가 넘고, 오카나간으로 가는 길이 아니기 때문에 한 번도 가본 적이 없습니다.

화학 공장과 정유소는 실제로 에너지를 위한 지능적인 수소 이야기의 중심입니다.

화학 공장인 Chemtrade는 제초제, 폭발물, 염료, 화장품, 의약품, 종이 및 기타 화학 물질을 만드는 데 사용되는 백색 결정성 분말인 염소산나트륨을 만듭니다. Chemtrade의 고객 목록을 자세히 조사하지 않고도 종이 표백에 사용되므로 현지 펄프 및 제지 공장에서 그 중 많은 부분을 손에서 가져갈 것입니다.

염소산나트륨의 제조 공정은 간단합니다. 식염을 물에 넣으세요. 그것을 통해 전류를 전달하십시오. 반대쪽 끝에서 염소산나트륨을 꺼내세요. 그러나 예리한 눈은 물에 전류를 흐르게 하는 것, 즉 수소를 만드는 전기분해에 관한 부분을 발견했을 것입니다.

그리고 그것은 Chemtrade 공장의 부산물이며, 하루에 약 12톤이 됩니다. 그것은 많은 양의 수소를 갖고 있으며 정유소는 있지만 암모니아나 메탄올 공장은 없는 먼 곳의 작은 도시에 있습니다.

다시 한번 말씀드리지만, 오늘날 수소는 산업용 공급원료입니다. 우리는 약 120억 XNUMX천만 톤의 물건을 생산하는데, 이동하는 데 비용이 너무 많이 들기 때문에 거의 전적으로 사용되는 지점에서 생산됩니다.

가장 큰 소비자는 원유에서 과도한 물을 제거하고, 원유에서 황을 제거하고, 원유를 더 가볍고 무거운 성분으로 분해하는 데 이를 사용하는 정유소입니다. 오일샌드 원유는 과잉수분, 유황, 무거움 세 가지 모두가 높기 때문에 정제하는 데 엄청난 양의 수소가 필요합니다(7.7 배럴당 약 XNUMXkg). 몇년전 평가 이는 석유 수요 정점과 산업 배출 제한 시대에 앨버타의 원유 수출 희망을 뒤흔드는 또 다른 칼이었습니다.

그러나 프린스 조지 정유소는 중유가 아닌 BC 북동부에서 경유를 사용합니다. 오일은 전통적으로 펌핑되므로 수분 함량이 낮을 가능성이 높습니다. 유황 함량이 높다는 증거도 없습니다. 즉, 정유소의 수소 수요는 높지 않습니다. 정유소는 어떤 경우에도 화석 연료를 수소로 전환하는 것을 선호합니다.

따라서 산업용 공급원료로 가장 잘 사용되는 과잉 수소를 자연적으로 구매자는 없습니다.

에도 불구하고 록키마운틴 연구소의 주장, 비록 간접적이기는 하지만 수소는 상당히 강력한 온실가스로 밝혀졌습니다. 대기 중 메탄의 분해를 방해하여 지속 기간을 연장합니다. 이는 공기 중으로 방출되는 수소 12톤당 이산화탄소 XNUMX톤에 해당한다는 의미입니다.

Chemtrade 공장에서 하루 12톤의 수소가 배출되면 이는 하루 144톤, 즉 연간 약 2톤에 해당합니다. 이런.

Chemtrade는 이 물질과 관련이 있는 것을 찾으려고 노력했지만 위의 수소 소비자에 대한 간략한 설명에서 알 수 있듯이 공장 근처에는 자연 고객이 없으며 Prince George는 거의 모든 곳에서 멀리 떨어져 있습니다.

테랄타를 입력하세요. 2021년에 설립된 BC 기반 회사입니다. 영화 산업에 수소 발생기를 제공하는 것과 같이 일부 내용은 말도 안 됩니다. 에너지 고정을 위한 BC의 이상한 수소 과정과 동등합니다. 우리는 영원한 실패의 본고장입니다. Ballard는 제가 최근에 언급했듯이 평균 55년부터 매년 2000만 달러, 종종 정부 자금인 1.3억 달러의 다른 사람들의 돈입니다. 도시의 에너지 회사를 위한 이상한 수소 생태계가 있습니다. 에너지 버블용 수소 주위의 고무 밀도를 고려하면, 내가 현지인임에도 불구하고 여기 있는 누군가가 내 이름을 알 것이라고 가정할 수 없습니다.

특히 Teralta에 대한 더 많은 뒷이야기를 듣게 될 것입니다. 우연히 내일 올림픽 빌리지의 False Creek에서 공동 창립자와 점심을 먹을 예정입니다(폐수에서 열을 매우 현명하게 포착하여 전력 요구 사항의 2/3를 줄입니다). 인근의 수천 명의 콘도 거주자, 사무실 및 양조장을 위한 난방용).

어느 시점에서 Teralta와 관련된 누군가는 수소가 기존 산업 공정에서 배출되어 배출되고 있으며 이것이 기회라는 사실을 알아냈습니다.

그들은 여러 데이터 세트를 둘러보았고 그들이 발견한 공장 중 하나는 프린스 조지에 있는 Chemtrade 공장이었습니다. 그들은 그들과 이야기를 나누고 머리를 긁적이며 마을을 둘러보았고 아마도 근처의 펄프 공장과 제지 공장에서 나오는 썩은 달걀 특유의 냄새를 맡았을 것입니다. 당시 3곳이 있었는데, 3곳을 모두 운영하던 캔포가 지난해 더 큰 곳 중 한 곳을 폐쇄했다.

그런데 그 냄새는 도시에서 일종의 비뚤어진 자부심, 일종의 코 스톡홀름 증후군의 원천입니다. 밈에서는 돈 냄새라고 부르고 소셜 미디어에 돈 냄새를 찬양하고 돈 냄새로 환영받는다는 내용을 게시합니다. 주문이 끝난 후.

펄프 및 제지 공장은 에너지를 많이 소비하는 공장입니다. 그 중 많은 부분이 전기에서 나오며 많은 공장은 BC Hydro와 계약을 맺어 유틸리티가 SCADA를 통해 구식 녹색 화면 전기 관리 시스템에서 5MW 및 10MW 단위의 열 장치를 자동으로 차단할 수 있도록 허용합니다. IOT와 인터넷.

그 중 많은 부분이 천연가스 연소에서 발생합니다. 물론 공장의 세부 사항은 가스나 전기가 더 저렴한지에 따라 달라지며 그 외에는 거의 없습니다. 프린스 조지의 경우 천연가스가 엄청나게 많습니다. 수소는 천연가스보다 훨씬 더 깨끗하게 연소됩니다.

저탄소 전기를 사용하여 물로 만든 경우 탄소가 훨씬 적은 가연성 연료입니다. 하지만 일반적으로 눈이 휘둥그레질 만큼 비싸기 때문에 절대 그렇게 하지 않습니다. Chemtrade의 전기는 저탄소인가요? 말하기 어렵다. BC Hydro의 전기는 거의 전적으로 오래된 수력 발전 댐에서 생산되기 때문에 탄소가 매우 적습니다. 그러나 FortisBC는 Prince George에도 서비스를 제공하고 있으며 천연가스 공장에서 천연가스를 연소할 뿐만 아니라 소비자에게 연소할 천연가스를 제공합니다. Chemtrade가 FortisBC 고객인지 HydroBC 고객인지 멀리서 말하기는 어렵고 프로세스의 탄소 배출량에 정말 중요합니다. 하지만 그래도 이 경우 수소는 초기가 아닌 부산물이므로 괜찮을 수도 있습니다.

아뇨, 해결해 보겠습니다. FortisBC는 천연가스를 연소합니다. 나는 그들이 약 400g CO2e/kWh를 생산하는 복합 사이클 발전기를 사용한다고 가정하겠습니다. 공급망에서 어느 정도 주의를 기울인다는 가정 하에 업스트림 메탄 배출을 위해 CO100e/kWh를 2g 더 추가합니다. 따라서 500g CO2e/kWh입니다.

하나를 만드는 데는 전기가 필요하다 염소산나트륨 킬로그램. 화학 공정 공식 살펴보기 — NaCl + 3H₂O + 6e → NaClO₃ + 3H₂ - 수소 35톤당 약 3.6톤의 염소산나트륨이 필요함을 시사합니다. 전 세계 통계에 따르면 20만 톤의 염소산나트륨 제조에 6TWh의 전력이 소비되며, 이는 톤당 약 XNUMXMWh에 해당합니다. 다른 출처에서는 더 높은 것을 제안하지만 저는 더 낮은 것을 선택하겠습니다.

FortisBC가 전기를 공급한다면 염소산나트륨 105톤과 수소 2톤에 대한 전기는 35톤의 CO8.5e가 됩니다. 이것이 염소산나트륨과 수소에 톤당 할당된다고 가정하면, 이는 수소 2톤당 약 XNUMX톤의 COXNUMXe에 해당하는 탄소 부채가 있다는 것을 의미합니다. 이는 단순히 열을 얻기 위해 천연가스를 태우는 것보다 훨씬 높은 수치입니다. 이는 FortisBC가 전기화 속도를 늦추기 위해 제출 서류에 사용한 이상한 주장입니다.

추악한 이유는 FortisBC가 가능한 모든 방법으로 BC 경제 전체의 탈탄소화에 맞서 싸우기 위해 점점 더 절박한 일련의 조치에 참여하고 있다는 것입니다. 이는 허위 정보와 지연의 주요 원인 중 하나이며, 그들의 PR 약점은 그들의 영혼을 파괴하는 일에 매우 능숙합니다.

Chemtrade가 7.6g CO2e/kWh를 운영하는 BC Hydro로부터 전기를 구매하기를 희망합니다. 이는 프로세스에 대해 약 1.6톤의 CO2e에 해당하는 탄소 부채만 제공하고 수소의 공유량은 천연 가스를 연소하는 것보다 훨씬 낮은 0.1톤이 될 것입니다. 그러나 다시 한 번 말씀드리지만 이는 모두 가장 저렴한 공급품에 관한 문제입니다.

어쨌든 Teralta는 Chemtrade, Canfor, 도시, 지방 및 기타 지역과 많은 작업을 수행했습니다. 프린스 조지는 이 도시가 수소 허브가 될 수 있는지 확인하기 위한 수소 전략의 일환으로 주로부터 150,000달러를 받았습니다. 그렇습니다. 주에서는 끊임없이 수소 시장에 돈을 투자하고 있으며 수십 년 동안 그렇게 해왔습니다. 에너지용 수소가 석유와 천연 가스를 추출하여 대체할 엄청난 성장 기회가 될 것이라는 환상에 사로잡혀 헛되이 출하를 희망하고 있기 때문입니다. 중국에.

조지 왕자는 앤드루 포레스터의 관심을 끌거나 잠재적으로 염두에 두고 있었습니다. Fortescue 광산 억만장자는 자신의 광산 회사가 수소를 에너지로 사용하겠다고 분명히 밝혔음에도 불구하고 에너지용 수소의 전망에 매료되었습니다. 광산에 전기를 공급하다 먼저 수소로 바꾸는 데 돈과 에너지를 낭비하지 마세요. 프린스 조지에 투자하기 위해 3억 달러 정도의 돈이 투입되었습니다.

주 총리는 Chemtrade-Canfor-Teralta 발표를 위해 프린스 조지에 나타나 글로벌 수소 경제 기회가 305억 달러까지 성장할 수 있다고 말했습니다.

예, BC주에서는 이것은 큰 문제입니다. 나는 어렴풋이 알고 있었다.

좋아요, 그래서 우리는 수소에 대해 0.1톤의 CO2e라는 탄소 부채를 가지고 있다고 가정합니다. Teralta에 의해 포착되어 청소되었습니다. 에너지 계산을 위한 대부분의 수소가 무시하는 식물의 성가신 균형 중 하나인 과잉 물을 대부분 제거하고 20cm 스테인리스 스틸 파이프를 통해 Canfor 공장 중 하나에 20km를 연결했습니다. 이 파이프는 천연가스에 자주 사용되는 PVC 파이프보다 약 XNUMX배 더 비싸며, 이는 대부분의 경우 수소를 이동시키는 데 드는 많은 경제적 타격 중 하나이므로 비경제적입니다.

그러나 이것은 특별한 경우이며, 이 연필이 나오는 몇 안 되는 경우 중 하나입니다. 폐수소. 0.5km 떨어진 곳에 대형 천연가스 버너가 있습니다. 근처에는 다른 수소 소비자가 없습니다.

따라서 수소는 파이프를 통해 제지 공장으로 보내지고 천연 가스와 혼합되어 열을 위해 연소됩니다. 사례 연구에 따르면 천연가스의 약 25%를 대체하고 연간 약 700,000톤의 CO2 배출량을 줄일 수 있다고 합니다. 이는 제지 공장에 도달하는 천연 가스의 상류 메탄 배출량을 설명하지 못할 가능성이 높으며 아마도 수소 0.1톤당 2톤의 COXNUMXe 가정 부채를 설명하지 못하지만 수소를 배출하는 것보다 확실히 낫습니다. 대신 천연가스를 태웁니다.

약간 루브 골드버그 같지 않나요? 실제로 에너지 사용 사례에 적합한 이 수소는 주요 생산 노력의 부산물로 약간의 수소를 생성하고 천연 가스 버너와 매우 가까운 산업 공정에 달려 있습니다. 수소를 정화하려면 두 시설 사이에 작지만 완전히 새로운 화학 처리 공장을 설립해야 했습니다. 의심할 여지 없이 버너의 조정도 필요했습니다.

펄프와 종이 공정에는 화학적으로 연소 가스가 필요한 특별한 것이 없습니다. 그것은 단지 열원 일뿐입니다. 화학 공정의 일부로 연소 가스가 필요한 열을 제외하고 모든 산업 열은 전기화될 수 있으며 이는 매우 드뭅니다. Canfor 공장은 가격이 저렴하기 때문에 가스를 연소하고 있습니다.

700,000톤의 CO2(약 800,000톤 CO2e) 절감은 유일한 Canfor 공장이 연간 3.2만 톤의 CO2e를 생산하고 있으며, 수소가 도착한 후에도(아직 가동되지는 않음) 여전히 연간 2.4만 톤의 CO2e를 생산할 것임을 의미합니다.

Teralta 사례 연구에 따르면 이들이 연간 약 2만 기가줄의 천연가스를 소비하고 있는 것으로 나타났습니다. 이는 연간 약 600GWh 또는 연중무휴 70시간 운영되는 경우 약 24MW의 전력입니다. 적지 않은 양의 전기를 사용하지만 BC Hydro에서 kWh당 CO7e가 매우 낮다고 가정해 보겠습니다.

kWh당 7.6g의 CO2e는 MWh당 7.6kg, GWh당 7.6톤입니다. 이는 펄프 및 제지 공장에 전기를 공급하면 연간 약 4,500톤의 CO2e를 생산한다는 것을 의미합니다.

따라서 재정적으로나 기술적으로 실행 가능하다면 발전소를 전기화하면 연간 약 3.2만 톤의 CO2e를 절약할 수 있고, 수소 노력은 연간 약 0.8만 톤을 절약할 수 있습니다.

53,000과 700,000은 비교하면 수소 접근 방식이 창백한 톤을 피했습니다. 진정한 탈탄소화는 재생에너지로 생산된 전기를 이용한 전기화입니다. 그러나 연간 700,000톤을 피하는 것은 얼어붙은 묵룩으로 머리를 차는 것보다 낫습니다. 우리가 여기 추운 북쪽에서 이글루의 물개 기름 램프 주위에 모여 있을 때 말하는 것처럼 말이죠.

전기로 전환하는 것이 재정적으로 실행 가능합니까? 자, 작은 게임을 하면서 Canfor가 기가줄당 천연가스에 대한 탄소 가격을 지불해야 한다고 가정해 보겠습니다. 나는 몇 년 전에 캐나다의 2030년 최고 탄소 가격이 CO170e 2톤당 C$8.50이면 천연가스 XNUMX기가줄 가격에 C$XNUMX가 추가된다는 사실을 알아냈습니다.

FortisBC의 Rate 5는 Canfor가 현재 기가줄당 약 2.50달러를 지불하고 있음을 시사하며 이는 전 세계적으로 터무니없이 낮은 가격입니다. 유럽은 현재 C$15.60 정도를 지불하고 있으며, 우크라이나 침공과 에너지 위기 이전에는 기가줄당 약 7달러를 지불했습니다. 그런데 캐나다 서부의 값싼 천연가스가 고갈되고 있습니다. 그럼에도 불구하고 현재 천연가스 에너지 비용은 탄소 가격을 제외하면 약 5만 달러입니다. 그러나 2030년 가격을 적용하면 에너지 가격은 22만 달러가 된다.

BC 주 산업 요금으로 600GWh의 비용은 얼마입니까? 0.06kWh는 약 C$60입니다. 이는 상각 수력 발전 댐으로 인해 글로벌 표준으로 볼 때 매우 저렴한 전기이므로 MWh당 약 $60,000, GWh당 $36입니다. 이는 연간 약 XNUMX만 달러로 천연가스 비용을 훨씬 웃도는 금액입니다.

2030년 캐나다의 사회적 탄소 비용은 어떻습니까? 탄소의 사회적 비용은 얼마입니까? 이는 우리가 매년 배출하는 모든 한계 CO2e 톤에 대한 비용입니다. 캐나다, 미국, 유럽연합(EU)은 계산을 충분히 조화시켜 매년 매우 근접한 수준을 유지하고 있습니다. 2030년에 캐나다의 탄소로 인한 사회적 비용은 C$294가 될 것입니다.

그러면 연소되는 천연가스의 기가줄 비용이 약 17.20달러가 되며, 2만 기가줄을 연간 비용으로 환산하면 34만 달러가 됩니다. 2040년에는 탄소의 사회적 비용이 341달러가 되어 천연가스 에너지 비용이 기가줄당 20달러에 가까워질 것입니다. 2050년에는 394달러로 비용이 22달러로 증가합니다.

Teralta 거래는 Canfor에게 꽤 좋습니다. 아마도 과잉 수소에 대한 기가줄당 비용은 천연가스의 기가줄당 비용과 같은 범위에 있을 것입니다. 그러나 그들은 탄소 가격을 피합니다. 그러면 앞으로 몇 년 동안 많은 돈이 절약될 것입니다. Chemtrade와 Teralta는 자선 단체로 이 일을 하는 것이 아니기 때문에 아마도 이는 아마도 Chemtrade 및 Teralta와의 협상의 일부였을 것입니다. 나는 거래에 대한 내 비즈니스 사례에 탄소 가격과 탄소의 사회적 비용을 확실히 반영할 것이며 Canfor가 이미 해당 지역의 공장 중 하나와 에너지를 폐쇄했다는 점을 고려하여 프로젝트의 예상 수명을 살펴볼 것입니다. 가격은 어떤 식으로든 오르기만 합니다.

기술적으로 실행 가능한가? 800MW 규모의 사이트C 댐은 2025년 착공된다. 중국에 액화천연가스를 수출하겠다는 꿈과 그 존재의 큰 부분을 차지하는 LNG 항구 때문에 현재로서는 할 수 있는 일이 없다. 아직 개발 단계에서는 액화 과정을 위해 천연가스를 태울 예정입니다. 70MW 고객은 일을 아주 잘 도와줄 것입니다. 물론 현재 이 지역은 존재하지 않을 에너지 경제를 위한 수소를 만들기 위해 모든 전기를 사용하려는 꿈을 가지고 있습니다.

천연가스 연소 창구가 닫힙니다. Teralta 수소 공장과 같은 노력은 도움이 되지만, 프로세스에서 연간 배출량의 4분의 1을 차지하는 것은 부적절합니다. 분명히 말하면 특정 상황을 고려하면 이렇게 하는 것이 합리적이지만 그러한 상황이 존재할 가능성은 낮습니다. 화학 산업의 수소 부산물은 메탄올이나 암모니아, 기존 및 대규모 화학 시장에 사용될 가능성이 훨씬 더 높습니다.

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• 출처: https://cleantechnica.com/2024/01/17/prince-george-teralta-hydrogen-for-energy-initiative-actually-makes-sense/