Two white hydrogen pipelines

수소

수소는 탈탄소화를 달성하는 데 주된 역할을 하며, 특히 전기화가 어려운 분야 및 애플리케이션에서 더 중요합니다(예: 화학 및 철강 생산, 장거리 트럭 운송 및 해상 운송).

수소 응용 분야는 매우 엄격한 조건에 직면합니다.  

수소는 연소 후 유해한 배기 가스 대신에 물을 형성하기 때문에 지속 가능성에서 더욱 탁월합니다. 신에너지 시장에서 가장 청결한 형태의 에너지 중 하나입니다.

그럼에도 불구하고 수소 응용 분야는 엄격한 조건에 직면합니다. 여기에는 최대 1,000 bar의 압력 수준, -253°C(액화 수소)에서 최대 650°C ~ 950°C(고체 산화 전해질 및 연료 전지)의 극한 온도 및 폭발 위험이 포함됩니다. 그 이유는 수소는 메탄,프로판 및 휘발유와 같은 다른 연료에 비해 발화 에너지가 매우 낮고 가연성 범위가 매우 넓기 때문입니다.

또한 이 원소는 매우 가볍기 때문에 정상 온도 및 압력에서 고용량을 차지합니다. 따라서 수소를 효율적으로 운반하려면 사전 압축 또는 액화가 필요합니다.

원천에서 최종 사용까지 수소 공급망의 새로운 발전 

수소는 이미 수십 년 동안 산업 정제 공정에 사용되었지만, 물 전기 분해를 통한 친환경 수소 생성, 합성 연료로의 변환 및 연료 전지 전기 자동차에서의 사용과 같은 수많은 새로운 응용 가능성이 있습니다.

이러한 응용 분야에는 완전히 새로운 시스템과 기술뿐만 아니라 설계 요건을 충족하는 신뢰할 수 있는 소재와 구성품이 필요합니다. 이동 수단 또는 주거용 전기 공급장치와 같은 분야에 배치되는 경우 수소 탱크를 포함한 전체 시스템의 안전을 모니터링하기 위해 센서가 널리 사용됩니다. 심각한 사고를 예방하기 위해 센서 구성품의 견고성, 안전성 및 수명은 매우 중요합니다. 기밀 센서 씰 및 하우징은 필요한 보호를 제공하는 데 도움을 줄 수 있습니다.
수소 산업 공급망 다이어그램

수소 가치 사슬(예시)

수소 가치 사슬의 안전성과 신뢰성

SCHOTT 특수 유리가 수소 가치 사슬을 따라 안전성과 효율성을 어떻게 향상시킬 수 있는지 알아보십시오. 

안전성과 효율성을 개선하기 위해 설계된 기술 

혁신적인 밀폐 피드스루 및 부품의 세계적인 공급업체인 SCHOTT는 변환을 통한 생산, 운송 및 저장부터 모빌리티 및 고정식 애플리케이션의 수소 사용에 이르기까지 전체 수소 가치 체인에 걸쳐 효율성과 안전성을 향상시키는 데 도움을 드립니다. SCHOTT는 전력 또는 귀중한 데이터를 전송하는 데 필요한 피드스루와 같은 밀폐 구성 요소와 센서가 제공하는 정보, 공정 모니터링을 위한 밀폐 광학 액세스 및 수소 애플리케이션용 밀봉 재료를 제공합니다.

생산

SCHOTT 밀봉 유리는 고체 산화물 전해질 전지(SOEC) 스택에 밀폐형 씰을 생성합니다. 따라서 650°C 및 950°C 사이의 온도에서 여러 셀을 고성능 셀 스택으로 안전하고 안정적으로 결합할 수 있습니다. 유리는 밀봉 재료로서 우수한 밀폐성과 매우 높은 내열성을 제공할 뿐만 아니라 작동 온도에서 뛰어난 화학적 안정성과 높은 전기 저항을 제공합니다. SCHOTT는 전용 용융 및 연삭 시설을 통해 최적의 재현성을 갖춘 다양한 고순도 유리를 제공합니다.

밀봉 재료로 사용되는 유리 파워

생산 및 변환

ViewPort® 공정 분석 기술(PAT) 구성 요소는 Raman 또는 형광 프로브의 소켓 역할을 하는 기밀 광학 센서 피드스루입니다. 밀봉된 고정밀 광학 창을 장착하여 표준 포트에 안전하게 연결할 수 있습니다(예: Ingold, PG13.5). 인라인 또는 현장 모니터링이 가능한 ViewPort® 구성 요소는 Power-to-X(바이오) 반응기 또는 열분해 반응기 애플리케이션에서 수율 및 실시간 공정 제어와 자동화를 가능하게 합니다.

과학자는 분광계를 사용하여 광학 액세스인 SCHOTT ViewPortTM를 통해 반응기를 모니터링합니다.

운송 및 보관

SCHOTT의 액체 및 압축 수소 응용 분야용 피드스루는 확장기, 압축기 및 수중 펌프 등에 안전한 폭발 방지 전력 공급, 제어 및 기기 신호를 제공할 수 있습니다. 폴리머 기반 제품과 달리 SCHOTT Eternaloc® 피드스루는 무기질 비노후화 소재만을 사용하여 밀폐 및 밀봉되므로 수년 동안 사용한 후에도 유지보수가 필요 없습니다.

SCHOTT는 극저온 가스에 대한 수십 년의 경험을 보유하고 있습니다. 안전을 중요시하는 Eternaloc® 피드스루는 1985년부터 전 세계 수천 개의 액화 가스 응용 분야에서 신뢰성을 입증해 왔습니다. 매우 높은 압력과 열 충격을 견디며 사고 발생 시에도 누출 방지 효과가 있습니다. 또한 ATEX 및 IECEx와 같은 수많은 방폭 요건을 준수합니다.

극저온 환경 하의 수중 펌프

최종 사용

모빌리티 사용을 위해 SCHOTT는 가혹한 환경 응용 분야에 특히 적합한 밀폐형 센서 피드스루 및 패키지의 광범위한 포트폴리오를 제공합니다. 우수한 압력, 온도, 내부식성과 단락 및 전기 누설 위험 최소화를 통해 안전 또는 성능이 중요한 어플리케이션에 대해 장기간 안심할 수 있습니다.

SCHOTT의 유리 대 금속 밀봉 하우징은 온도, 압력, 가스 및 유체 센서와 같은 민감한 자동차 전자 장치와 센서를 안정적으로 보호하기 위해 수십 년 동안 사용되어 왔습니다. 수소 분야에서 SCHOTT의 유리 대 금속 피드스루는 연료 전지 차량(FCV)의 탱크 온도 센서에 이미 사용되고 있습니다.

SCHOTT 밀봉 유리는 고정 사용을 위해 1990년대 이후 고체 산화물 연료 전지(SOFC) 스택에서 입증된 실적을 보유하고 있습니다. 밀봉 유리의 최종 응용 분야는 분산형 발전 시스템부터 연료 전지 기반 크루즈 선박까지 다양합니다.

자동차 센서용 밀폐형 패키지 및 피드스루 시리즈
H₂ 생산을 위한 SCHOTT 밀폐 패키지 및 밀봉 소재

Kristina Gruber, Business Development Manager and Project Manager Hydrogen at SCHOTT Electronic Packaging

수소, 탄소 중립 미래의 핵심

대체 연료인 수소는 전 세계의 탈탄소화 노력에서 중요한 역할을 하고 있습니다. SCHOTT 전자 패키징의 수소 프로젝트 관리자인 Kristina Gruber는 SCHOTT가 수소 사용을 촉진하고 수소 응용 분야에 다양한 특수 유리 제품을 적용하는 방법을 설명합니다.

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