▲ (左부터) 암모니아 수소스테이션 개념도와 암모니아 분해 장치·제거 장치 모습 (출처 : 일본과학기술진흥기구).

일본이 암모니아에서 연료전지자동차용 고순도 수소를 생산하는 기술을 개발했다.

일본과학기술진흥기구(JST)와 히로시마 쇼와전공(주), 국립연구개발인산업기술종합연구소, (주)도요타자동직기, 대양일산(주)는 지난 19일 공동연구를 통해서 암모니아에서 연료전지용 고순도 수소를 생산하는 기술 개발에 성공했다고 밝혔다.

암모니아(NH3)는 많은 수소를 포함해 에너지 캐리어로 기대가 되고 있지만 기술적으로 △ 높은 활성 높은 내구성 암모니아 분해 촉매 △잔존 암모니아 농도를 0.1ppm 이하로 줄일 수 재생이 쉬운 암모니아 제거 재료 △수소 순도 99.97 %를 달성 할 수있는 정제 기술의 장벽이 존재하고 있었다.

산업기술종합연구소 촉매화학융합연구센터는 550 ℃ 이하에서 암모니아를 화학 평형 농도 주(이론치)까지 분해하는 루테늄계 촉매(Ru/MgO)를 개발했다. 연구진은 550 ℃에서 기존의 루테늄 계 촉매의 잔존 암모니아 농도가 약 70,000ppm이지만 이번에 개발 한 루테늄 계 촉매는 1,000ppm 이하로 암모니아를 분해 할 수 있다고 밝혔다.

그리고 쇼와전공(주)와 (주)도요타자동직기는 이 촉매를 이용한 암모니아 분해 장치를 실증 시스템의 1/10 스케일로 개발했다. 암모니아 가스를 1Nm 3 / h의 유량으로 암모니아 분해 장치에 공급하고, 550 ℃에서 암모니아 농도 1,000ppm 이하의 분해 가스 (수소 75 %, 질소 25 %)가 2Nm 3 / h의 유량으로 얻을 수 있다.

이외에도 히로시마대학 첨단기능물질연구센터는 물질 연구 센터는 가열 재생이 용이하고, 0.1ppm 이하의 농도까지 암모니아를 제거 할 수 있는 무기계 제거 재료를 개발했고 쇼와전공은 이 제거 재료로 실증시스템의 1/10스케일 암모니아 제거 장치를 개발했다. 대양일산은 수소 정제 장치를 개발했다.

공동연구진은 “이번에 개발 한 암모니아 분해 장치 암모니아 제거 장치와 수소 정제 장치를 결합하여 연료 전지 자동차 용 수소 연료 생산이 가능하다”며 “현재 쇼와전공(주) 가와사키 사업소에서 10Nm 3 / h 규모의 시스템 검증을 할 수 있도록 프로세스 검토를 실시하고 있다”고 밝혔다.