화학공학소재연구정보센터
Journal of the Korean Industrial and Engineering Chemistry, Vol.14, No.6, 799-806, October, 2003
천연가스 직접 열분해 방법에 의한 수소제조의 전과정평가
Life Cycle Assessment on Hydrogen Production by Direct Thermal Cracking of Natural Gas
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초록
수소는 에너지 효율성과 다양한 산업 분야에서의 활용성이 매우 높고 특히, 사용 중에 환경영향이 거의 없기 때문에 미래의 청정한 대체에너지로서 주목을 받고 있는 에너지원이다. 그러나 수소의 제조공정에서는 상당한 양의 대기배출물이 발생할 가능성이 있기 때문에 에너지를 포함한 제품의 환경영향은 전과정 즉, 원료채취, 제조, 유통, 사용, 재활용 및 폐기를 고려하여 평가되어야 한다. 본 연구에서는 천연가스 직접 열분해에 의한 수소제조방법의 전과정에 걸친 온실가스 배출량과 그에 따른 지구온난화에 대한 환경영향을 정량화하고 주요 개선 사항을 규명하기 위하여 전과정평가를 수행하였다. 천연가스 직접 열분해를 이용하여 수소 1 kg을 제조하는데 전과정에 걸쳐 1.570 kg의 CO2가 배출되었으며 전체 온실가스로 인한 GWP는 1.584 kg CO2-eq./kg H2이었다. 또한, 수소의 제조공정 내에서 사용되는 전기에너지 대신 내부적으로 생산되는 수소를 에너지로 사용할 때 상당한 CO2 감축효과를 기대할 수 있는 것으로 나타났다.
Hydrogen has emerged as a promising energy source because of its high efficiency and applicability in various industrial sectors. In addition, hydrogen has been considered as one of the most environmentally friendly energy sources since there is almost no air emission during its usage. However, it is expected that a considerable amount of air will be emitted from the hydrogen production process. Thus, the environmental impact of a product, including energy, has to be evaluated by considering its entire life cycle, throughout raw materials extraction, manufacturing, distribution, use and recycle and disposal. Life Cycle Assessment on hydrogen production by direct thermal cracking of natural gas was carried out in order to examine the net emission of greenhouse gases as well as other environmental impacts. The CO2 emission per 1 kg of hydrogen production via direct thermal cracking of natural gas was 1.570 kg. It was shown that the amount of CO2 emission could be remarkably reduced by using the internally produced hydrogen instead of electricity for the hydrogen production process.
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