액화수소 충전소

유투브에 저온 펌프를 사용하는 린데 수소충전소 (Linde Standard Hydrogen Filling Station with the Cryo Pump) 설명이 올라와 있다.

1번 사진에 수소 충전기 뒤로 액화수소탱크(400kg)와 액화수소를 기화시켜 저장시키고, 다시 충전기로 보내는 설비가 보인다. 단촐하다.

2번 사진에 액화수소는 영하 253도로 보관되는데, 이 탱크에서 액화수소펌프로 수소가 보내진다.

3번 사진은 액화수소펌프의 내부 그림이다. 펌프가 상하 운동을 하며 액화 수소를 기화시킨다.

4번 사진은 기화된 수소가 여러 파이프를 거쳐 기체수소 저장탱크로 보내지는 그림이다.

5번 사진은 기체수소 저장탱크의 내부를 보여준다. Buffer Storage라 불리는데 0℃ 기준 1000bar의 압력으로 상승했다.

6번 사진과 7번 사진은 기체수소 저장탱크의 수소가 충전기로 보내지는 것을 보여주는데

여기에 액화수소펌프에서 나온 수소와 합쳐진다. 충전전 -40℃로의 냉각과 목표 압력 (700bar 또는 350bar)를 동시에 맞추는 과정으로 보인다.

8번 사진은 이런 경로를 거친 목표 압력의 기체 수소가 차량으로 보내지는 과정이다.

9번 사진은 차량의 수소저장탱크의 압력을 측정해서 목표압에 도달하면 투입이 완료된다.

10번 사진은 1번 사진과 비슷한 맥락으로, 액화수소 충전소가 주장하는 공간의 효율성을 시사한다.

요구 면적이 작아 도심에도 설치가 문제 없다는 내용이다.

그럼, 대부분 사용되는 수소충전소를 잠시 보자.

1번의 그림은 기체수소탱크에서 나온 비교적 저압의 기체수소를 압축하는 설비를 보여준다.

압축기Compressor, 저장탱크Storage Tank, 냉각장치들이다.

2번의 그림은 수소를 압축하는 과정을 보여준다.

압축된 수소는 3번의 그림에서와 같이 저장탱크에 저장된다.

저장탱크에 있는 수소는 냉각장치를 거처 충전기로 보내진다.

액화수소는 ㎥당 무게가 70.8kg다.

기체수소는 0℃ 기준 ㎥당 무게가 0.0899kg로 액체수소가 약 800배의 밀도를 가진다.

액체수소는 1kg의 부피가 14.12리터라고 한다. (0℃ 1bar 기준)

충전소의 작동원리만 보면 액화수소가 강점이 있어 보이는데

관건은 액화시키기 위해 -253℃까지 온도를 낮추는게 운반비용을 고려해서 합리적인가에 있을 듯 하다.