- 분류
- 친환경
고체상 부산물을 생성하지 않는 액상유기수소운반체, 이의 제조 기술
탈수소화 시 고체 부산물이 생기는 문제에 있어서, 1-메틸나프탈렌 기반 벤질메틸나프탈렌(BMN)을 적용해 부산물이 액상으로 유지되도록 함
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TRL09
사업화
- 본격적인 양산 및 사업화 단계
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TRL08
시작품 인증/표준화
- 일부 시제품의 인증 및 인허가 취득 단계
- 조선 기자재의 경우 선급기관 인증, 의약품의 경우 식약청의 품목 허가 등
- 일부 시제품의 인증 및 인허가 취득 단계
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TRL07
Pilot 단계 시작품 신뢰성 평가
- 시작품의 신뢰성 평가
- 실제 환경(수요기업)에서 성능 검증이 이루어지는 단계
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TRL06
Pilot 단계 시작품 성능 평가
- 경제성(생산성)을 고려한, 파일로트 규모의 시작품 제작 및 평가
- 시작품 성능평가
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TRL05
시제품 제작/ 성능평가
- 개발한 부품/시스템의 시작품(Prototype) 제작 및 성능 평가
- 경제성(생산성)을 고려하지 않고, 우수한 시작품을 1개~수개 미만으로 개발
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TRL04
연구실 규모의 부품/시스템 성능평가
- 연구실 규모의 부품/시스템 성능 평가가 완료된 단계
- 실용화를 위한 핵심요소기술 확보
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TRL03
연구실 규모의 성능 검증
- 연구실/실험실 규모의 환경에서 기본 성능이 검증될 수 있는 단계
- 개발하려는 시스템/부품의 기본 설계도면을 확보하는 단계
- 모델링/설계기술 확보
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TRL02
실용 목적의 아이디어/특허 등 개념 정립
- 실용 목적의 아이디어, 특허 등 개념 정립
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TRL01
기초 이론/실험
- 연구과제 탐색 및 기회 발굴 단계
기술설명
- 기술개요 및 핵심내용
- ᛫ 탈수소화 시 고체 부산물이 생기는 문제에 있어서, 1-메틸나프탈렌 기반 벤질메틸나프탈렌(BMN)을 적용해 부산물이 액상으로 유지되도록 함
᛫ 반복 수소화-탈수소화에서 물성 저하가 발생하는 문제에 있어서, 벤질기 도입 이성질체(화합물 1~7)를 액상유기수소운반체(LOHC)로 사용해 안정적인 사이클 운용을 가능하게 함
᛫ LOHC 제조 공정이 복잡한 문제에 있어서, 1-메틸나프탈렌과 벤질클로라이드의 프리델-크래프트 알킬레이션으로 단순 공정을 구현함
᛫ 고온 탈수소화 시 부산물 응고로 효율이 떨어지는 문제에 있어서, BMN이 350℃에서도 고상 부산물이 발생하지 않아 운전 안정성을 향상함
- 기존기술한계점
- ᛫ 기상의 수소는 에너지 저장 밀도가 매우 낮고, 액상의 수소는 이를 액화시킬 수 있는 압력 및 온도 조건을 위해 소요되는 에너지 비용이 크다는 문제가 있음
᛫ 고온의 탈수소화 조건에서 부산물 나프탈렌은 녹는점이 80 ℃로 상온보다 높아 탈수소화 반응기 내부에 응고되어 액상유기수소운반체의 물성에 영향을 주거나 유지보수를 어렵게 하거나 자칫 협소한 관로를 폐색하는 문제가 있음
- 본 기술차별점
- ᛫ 액상유기수소운반체는 수소화 혹은 탈수소화 반응 조건에서 생성될 수 있는 부산물의 성상이 액상이므로 액상유기수소운반체의 수소 저장 및 방출 과정이나 운송과정에서 액상유기수소운반체의 물성에 영향을 주지 않음
᛫ 설비의 유지보수가 용이한 장점
- 관련시장 및 적용분야
- 2025년 2,246.6억 달러 ⇀ 2030년 3,118.9억 달러 (연평균성장률 6.8%) 탈탄소 에너지 시스템의 핵심 요소
응용분야: 수소 저장 및 운송
적용분야: 액상 유기 수소 저장체 다양한 산업 응용과 저탄소 전환으로 수소 등 핵심 에너지 시장이 밸류체인 전반에서 급성장 중