Wisconsin 연구진, 안정한 유리 만들다
Wisconsin-Madison대학의 연구진은 유리 형성에 대한 새로운 통찰력을 줄 것으로 기대되는 기상 증착 방법을 개발하였다고 발표하였다. 이 새로운 공정은 반응속도론적인 제한을 우회하여 유리를 형성하여, 보다 조직화된 구조를 갖기 때문에 에너지적으로나, 반응속도론적으로 매우 안정한 밀도가 높은 유리를 만들 수 있도록 해준다. 9명의 연구진의 대변인인 Wisconsin 화학과 교수 Mark Ediger는 이 공정은 수 나노미터 두께의 기상 증착과 온도에 매우 민감하다고 밝혔다. Ediger가 인용한 두 예시에서, 이 온도는 유리 변형 온도에서 겨우 50K낮았다.
“우리는 예전에 그 누구도 만들지 않았던 유리를 형성하는 새로운 도구를 제공한 것입니다. 우리를 흥분하게 하는 것은 어떻게 유리가 형성되는지 더 잘 알 수 있게 해줄 도구를 갖게 되었다는 것입니다”라고 Ediger가 말했다.
“우리는 더 최적화된 유리 제조 공정을 개발할 수 있다고 확신하고 있습니다.”
연구는 미국 농업부와 미국국립과학재단에 의해 지원되었으며, 제약분야에 사용될 것으로 기대되고 있다. 사실, 연구진의 두명은 Wisconsin-Madison 대학의 약학과 출신이다.
이들은 기상 증착 공정을이 몸에 흡수가 잘 되는 약을 만드는데 사용될 수 있을 것이라고 생각하고 있다. 뛰어난 안정성은 장기 보관이 가능한 약을 제조하는데 사용될 것으로 예상된다.
Ediger에 따르면, 다른 분야에도 사용될 수 있다고 한다. “이것은 박막 기술이기 때문에, 코팅이나 캡슐화 기술에 사용될 수도 있습니다. 센서에도 사용될 수 있을 것으로 생각되고 있습니다.”
마지막으로 Ediger는 새로운 기술의 개발은 무기합성 전문가(Robert J. McMahon)와 약학 전문가(Lian Yu), 중성자 산란 전문가(Sushil Satija)를 포함한 여러 전문분야에 걸친 연구진의 도움이 필요했다고 강조하였다. (ACB)

청정 석탄 연료를 사용한 메가와트급 SOFC 시스템 개발
FuelCell Energy Inc.는 362만 달러 규모의 1단계 DOE 연구자금을 받아 메가와트급의 SOFC 기반 하이브리드 시스템을 개발하기로 하였다. 이것은 고상 에너지 변환 협력(SECA)프로젝트의 일부인 10년, 3단계 연료 전지 석탄 기반 시스템 프로젝트의 첫 번째 개발 단계에 연구비를 제공한 것이다. 전체 프로젝트 연구비와 예정되어 있는 두 단계의 연구비는 약 1억 8천만 달러가 될 것으로 예상되고 있다.
연료 전지 하이브리드 시스템의 장점은 석탄 속에 포함되어 있는 에너지의 변환 효율이 최소 50%가 넘고 90%이탕의 시스템의 이산화탄소 방출을 포획할 수 있을 것으로 예상된다. I 단계 프로젝트의 목표는 기존 SOFC의 성능을 향상시키고 적층 구성, 공학적 디자인을 새롭게 하여 발전소에 적합하게 만들고 비용 분석을 하는 것으로 책정되어 있다.
따로 시행된 발표에서 FuelCell Energy는 기존에 보유하던 1MW Direct Fuel Cell짋 (DFC) 발전소가 쓰레기의 양조 과정의 부산물로 발생하는 메탄을 사용할 수 있도록 업그레이드 되었다고 발표하였다. 발전소의 4개의 연료전지 적층은 이중 연료 모드로 동작할 수 있게 되어 있다. 시스템은 250~400kW의 전기를 바이오가스로부터 생산할 수 있어 회사의 연료 비용을 25~40%만큼 감소할 수 있게 되었다.
Dublin San Ramon Services Distric는 FuelCell Energy의 DFC300MA를 두 개 구매하여 캘리포니아 주에 위치하고 있는 지역 쓰레기 처리 시설을 가동하는데 사용하려고 하고 있다. 이번 여름에 설치가 완료되면, 발전소는 600kW의 청정 전력을 쓰레기 처리시설에서 발생하는 바이오가스 연료로부터 생산할 수 있게 된다. 연료 전지 유닛으로부터 나오는 열은 무기호흡을 위한 부가적인 열을 공급하여 전체 연 효율을 높일 것으로 기대하고 있다. (ACB)

이탈리아, 세계최초 수소 화력 발전소 건설
세계 최초의 상업적 규모의 수소 화력 발전소가 Veneto Region과 이탈리아의 에너지 회사인 ENEL에 의해 이탈리아의 베니스 근처에 건설될 예정이다. 공장은 italian 본토의 Porto Marghera 공단 지역에 위치할 예정인데, ENEL의 석탄 화력 Fusina 공장의 옆에 위치하고 있다. 프로젝트는 ENEL로부터 차후 5년 동안 4천만 유로를 투자 받을 것이며 Veneto Region으로부터 4백 16만 유로를 받을 것이다.
연구비는 무방출 수소 화력 발전 시스템과 혁신 수소 생산 기술 개발, 생화학 발전 시스템, 수소 축적 시스템을 개발하는데 사용될 것이다. ENEL은 여러 산업체와 대학 파트너와 함께 공동 연구 프로그램을 수행하기로 예정되어 있다.
동의 협약은 Veneto Region에 의해 ENEL Ricerca에 기금을 수여하는 긴 과정 중에 최종 단계이며 환경부와 함께 프로그램 협약을 맺게 된다.
Fusina에 있는 수소 발전소의 건설은 향후 5년 동안 새롭고 환경 친화적인 혁신을 위한 4억 유로를 투자 ENEL의 발표 계획의 일부이다. (ACB)

ENrG, 첨단 SOFC 절연체 개발
뉴욕 주립 Energy Research & Development Authority는 ENrG Inc와 계약을 맺고 50만 달러를 지원하여 SOFC 기반 발전 유닛에 사용되는 첨단 절연체를 개발하기로 하였다.
 ENrG는 SOFC 시스템을 시스템 무게와 크기를 줄여 절연 패키지를 향상시킬 첨단 기술을 개발하여왔다. 이는 많은 고정 또는 이동 발전 제품에 매우 중요한 역할을 할 것으로 기대되고 있다. 이 프로젝트는 Delphi 사의 지원을 받아 ENrG가 추진하며, 총 1백 30만 달러가 투자될 것으로 예정되어 있다.
산업 시설, 상업 비즈니스 또는 거주지에서 바로 전력을 생산함으로써, 열과 전력 생산을 결합하면 높은 품질의 전기를 90%의 효율로 생산할 수 있을 것으로 예상된다. 유사하게 중공업 트럭도 SOFC 외부 전력 시스템을 열과 전기 발전을 사용할 수 있어 85%의 연료를 절약할 수 있을 것으로 보인다. (ACB)

수소 생산의 기술적인 난관
DOE는 대규모로 석탄으로부터 수소를 생산하는데 효율을 증진시킬 6개의 R&D 프로젝트를 선택하였다. 이 중앙 접근법은 수소 생산 과정에서 불가피하게 발생하는 이산화탄소의 방출로 인한 환경 변화에 대한 문제를 해결해야하는 문제점을 안고 있다.
첨단 물질의 개발과 규모 확장과 석탄 합성 가스로부터 초순수 수소를 축출해내는 세 가지 프로젝트에 초점이 맞춰져 있다. 이 세 프로젝트는 이론적인 연구와 실험적인 연구를 동시에 수행하여 여러 공정을 하나의 단일 모듈로 통합하는데 과학적인 기초 지식을 제공할 수 있도록 할 예정이다.
·Praxair Inc는 수소가 양자 교환 멤브레인 연료전지에 들어가기 전에 수소를 정제하는 장치를 개발할 것이다. 장치의 핵심부품은 수소원자만 통과할 수 있는 팔라듐 합금 기반 수소 전송 멤브레인이 될 것으로 예상되고 있다.
·South west Research institute는 황이나 할로겐화물에 내화학성을 가진 장수명의 초박막 팔라듐 합금 기반 수소-분리 멤브레인을 개발할 것이다.
·United Technologies Reseach Center는 황, 할로겐, 암모늄 물질에 내성을 가진 수소 분리 멤브레인에 대한 연구, 기술 개발과 경제성 분석을 맡았다.
·Media & Process Tchnology Inc.는 석탄으로부터 저가로 수소를 생산할 수 있는 멤브레인 기반의 ‘one box’프로세스를 연구할 것이다. 온도가 낮고 입자가 없는 합성 가스가 단일 반응기를 통과하여 합성 가스를 수소와 이산화탄소로 변환하게 되고 탄소 분자 거름 막으로 두 가스를 분리하게 될 것으로 예상된다.
·Ohio 주립 대학은 단상 반응기에 있는 합성가스로부터 고순도 수소를 얻는 방법에 대해 연구하게 되었다. 이 공정은 특허 받은 칼슘 산화물 용매가 합성 가스로부터 탄화 칼슘을 형성함으로써 이산화탄소를 제거시키는 기술이다. 탄화 칼슘은 하소되어 순수한 이산화탄소 증기와 칼슘 산화물을 만들게 되어 다시 공정에 사용되게 된다.
·Worcester Polytechnic 연구소는 팔라듐과 팔라듐 합금 다공성 스테인리스 스틸 멤브레인의 용도를 연구하여 합성가스로부터 수소를 얻는데 필요한 유닛 작동 개수를 줄이는 연구를 하게 되었다. 이 6개의 프로젝트는 총 9백 40만 달러의 연구비가 소요될 것으로 예상되며 그중 7백 40만 달러의 기금은 DOE에서 지원하기로 되어 있다. (ACB)