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(b)고체산과 철을 포함하는 고체산 혼합물로 물을 분해하여 수소를 생산하는 단계; 및 (c)상기 물 분해 후, 물 분해에 사용된 고체산 혼합물로 메탄을 분해하여 수소를 생산하는 단계;를 포함하고,상기 (b) 단계에서 생성된 산화철은 (c) 단계에서 메탄이 분해되어 생성된 활성탄소에 의하여 철로 환원되어 (b) 단계에서 재사용되는 수소 제조 방법
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(a)고체산과 철을 포함하는 고체산 혼합물을 반응기 내에 투입하는 단계;(b)상기 반응기 내부로 수증기를 주입하고, 고체산 혼합물로 물을 분해하여 수소를 생산하는 단계; 및 (c)상기 반응기에 수증기 주입을 차단하고, 메탄을 투입하여 고체산 혼합물로 메탄을 분해하여 수소를 생산하는 단계;를 포함하고,상기 (b) 및 (c) 단계를 일 회 이상 순차적으로 반복 실시하는 것이고,상기 (b) 단계에서 생성된 산화철은 (c) 단계에서 메탄이 분해되어 생성된 활성탄소에 의하여 철로 환원되어 (b) 단계에서 재사용되고, 상기 (c) 단계 후 (b) 단계를 수행하여 고체산에 탄소가 침착되는 것을 방지하는 수소 제조 방법
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제 2 항에 있어서, 상기 (b) 및 (c) 단계에서 반응기 내부를 700K 내지 1500K 의 온도와 0
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(a)고체산과 철을 포함하는 고체산 혼합물을 반응기 내에 투입하는 단계;(b)상기 반응기 내부로 수증기를 주입하고, 고체산 혼합물로 물을 분해하여 수소를 생산하는 단계; 및 (c)상기 반응기에 수증기 주입을 차단하고, 메탄을 투입하여 고체산 혼합물로 메탄을 분해하여 수소를 생산하는 단계;를 포함하고,상기 (b) 단계에서 반응기 내에 수증기 주입 시, 캐리어 가스를 함께 주입시키고,상기 (c) 단계 후, 반응기 내에 생성된 수소를 상기 캐리어 가스와 혼합된 상태로 배출시키는 수소 제조방법
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제 4 항에 있어서,상기 캐리어 가스는 수소, 질소 및 아르곤으로 이루어지는 군에서 선택되는 하나 이상인 수소 제조방법
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제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,메탄 분해 후 생성되는 기체 혼합물 중 수소의 농도가 설정된 농도에 이르면 (c) 단계를 종료하고 (b) 단계를 수행하는 수소 제조 방법
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제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,상기 고체산 혼합물은 고체산과 철을 포함하되,비철금속 및 전해질 중 선택되는 하나 이상을 더 포함하는 수소 제조방법
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제 7 항에 있어서,상기 고체산은, 현무암 및 화강암을 포함하는 화성암, 석회암 및 사암을 포함하는 퇴적암, 셰일 및 대리석을 포함하는 변성암, 카올리나이트(kaolinite), 아타풀가이트(attapulgite), 벤토나이트(bentonite), 몬모릴로나이트(montmorillonite), 산화아연(ZnO), 산화알루미늄(Al2O3), 산화티타늄(TiO2), 산화세슘(CeO2), 산화바나듐(V2O5), 산화규소(SiO2), 산화크롬(Cr2O3), 황산칼슘(CaSO4), 황산망간(MnSO4), 황산니켈(NiSO4), 황산구리(CuSO4), 황산코발트(CoSO4), 황산카드뮴(CdSO4), 황산마그네슘(MgSO4), 황산철Ⅱ(FeSO4), 황산알루미늄(Al2(SO4)3), 질산칼슘(Ca(NO3)2), 질산아연(Zn(NO3)2), 질산철Ⅲ(Fe(NO3)3), 인산알루미늄(AlPO4), 인산철Ⅲ(FePO4), 인산크롬(CrPO4), 인산구리(Cu3(PO4)2), 인산아연(Zn3(PO4)4), 인산마그네슘(Mg3(PO4)2), 염화알루미늄(AlCl3), 염화티타늄(TiCl4), 염화칼슘(CaCl2), 불화칼슘(CaF2), 불화바륨(BaF2) 및 탄산칼슘(CaCO3)으로 이루어지는 군에서 선택되는 하나 이상인 수소 제조방법
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제 7 항에 있어서,상기 비철금속은 알루미늄, 아연, 코발트, 망간, 크롬 및 니켈로 이루어지는 군에서 선택되는 하나 이상이거나 또는 이들의 합금인 수소 제조방법
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제 7 항에 있어서,상기 전해질은 염화나트륨(NaCl), 염화카리(KCl), 질산나트륨(NaNO3), 질산카리(KNO3), 황산나트륨(Na2SO4), 황산카리(K2SO4), 탄산리튬(Li2CO3), 탄산나트륨(Na2CO3), 탄산카리(K2CO3), 인산2수소나트륨(NaH2PO4), 인산1수소나트륨(Na2HPO4), 수산화나트륨,(NaOH), 수산화카리(KOH), 염화마그네슘(MgCl2), 질산마그네슘(Mg(NO3)2), 황산칼슘(CaSO4), 수산화칼슘(Ca(OH)2) 및 수산화마그네슘(Mg(OH)2)으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상인 수소 제조방법
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제 7 항에 있어서,상기 고체산, 철 및 비철금속은 20 내지 500 메쉬의 입자크기를 가지는 분말 형태인 수소 제조방법
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(a)고체산과 철을 포함하는 고체산 혼합물을 반응기 내에 투입하는 단계;(b)상기 반응기 내부로 수증기를 주입하고, 고체산 혼합물로 물을 분해하여 수소를 생산하는 단계; 및 (c)상기 반응기에 수증기 주입을 차단하고, 메탄을 투입하여 고체산 혼합물로 메탄을 분해하여 수소를 생산하는 단계;를 포함하고,상기 고체산 혼합물은 고체산, 철 및 비철금속을 포함하고,고체산 분말의 공극에 비철 금속 입자가 침착된 것이되, 상기 침착된 비철 금속 입자의 직경은 10㎛ 이하인 수소 제조방법
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(a)고체산과 철을 포함하는 고체산 혼합물을 반응기 내에 투입하는 단계;(b)상기 반응기 내부로 수증기를 주입하고, 고체산 혼합물로 물을 분해하여 수소를 생산하는 단계; 및 (c)상기 반응기에 수증기 주입을 차단하고, 메탄을 투입하여 고체산 혼합물로 메탄을 분해하여 수소를 생산하는 단계;를 포함하고,상기 고체산 혼합물은 고체산, 철 및 비철금속을 포함하고,고체산 분말 표면에 비철 금속 분말을 코팅한 형태이거나 또는 비철 금속 분말 표면에 고체산 분말을 코팅한 형태이며,상기 코팅된 비철 금속막 또는 고체산막의 두께는 10㎚ 초과 10㎛ 이하인 수소 제조방법
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제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,상기 고체산 혼합물에 포함되는 고체산과 철의 중량비는 5 : 95 내지 95 : 5의 범위인 수소 제조방법
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(a)고체산과 철을 포함하는 고체산 혼합물을 반응기 내에 투입하는 단계;(b)상기 반응기 내부로 수증기를 주입하고, 고체산 혼합물로 물을 분해하여 수소를 생산하는 단계; 및 (c)상기 반응기에 수증기 주입을 차단하고, 메탄을 투입하여 고체산 혼합물로 메탄을 분해하여 수소를 생산하는 단계;를 포함하고,상기 고체산 혼합물은 고체산, 철 및 비철 금속을 포함하고,상기 고체산과 철의 중량의 합은 상기 고체산 혼합물의 전체 중량을 기준으로 70중량% 이상이고, 상기 비철 금속은 상기 고체산 혼합물의 전체 중량을 기준으로 30중량% 이하로 포함되는 수소 제조방법
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16
(a)고체산과 철을 포함하는 고체산 혼합물을 반응기 내에 투입하는 단계;(b)상기 반응기 내부로 수증기를 주입하고, 고체산 혼합물로 물을 분해하여 수소를 생산하는 단계; 및 (c)상기 반응기에 수증기 주입을 차단하고, 메탄을 투입하여 고체산 혼합물로 메탄을 분해하여 수소를 생산하는 단계;를 포함하고,상기 고체산 혼합물은 고체산, 철, 비철 금속 및 전해질을 포함하고,고체산 분말 및 비철 금속 분말의 공극에 전해질 입자가 침착되되,상기 침착된 전해질 입자의 직경은 10㎛ 이하인 수소 제조방법
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17
(a)고체산과 철을 포함하는 고체산 혼합물을 반응기 내에 투입하는 단계;(b)상기 반응기 내부로 수증기를 주입하고, 고체산 혼합물로 물을 분해하여 수소를 생산하는 단계; 및 (c)상기 반응기에 수증기 주입을 차단하고, 메탄을 투입하여 고체산 혼합물로 메탄을 분해하여 수소를 생산하는 단계;를 포함하고,상기 고체산 혼합물은 고체산, 철, 비철 금속 및 전해질을 포함하고,고체산 분말 및 비철 금속 분말의 표면에 전해질 분말을 코팅한 형태이거나 또는 비철 금속 분말 및 전해질 분말 표면에 고체산 분말을 코팅한 형태이며,상기 코팅된 전해질막 또는 고체산막은 두께는 10㎚ 초과 10㎛ 이하인 수소 제조방법
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18
(a)고체산과 철을 포함하는 고체산 혼합물을 반응기 내에 투입하는 단계;(b)상기 반응기 내부로 수증기를 주입하고, 고체산 혼합물로 물을 분해하여 수소를 생산하는 단계; 및 (c)상기 반응기에 수증기 주입을 차단하고, 메탄을 투입하여 고체산 혼합물로 메탄을 분해하여 수소를 생산하는 단계;를 포함하고,상기 고체산 혼합물은 고체산, 철, 비철 금속 및 전해질을 포함하고,상기 고체산과 철 및 비철 금속의 중량의 합은 상기 고체산 혼합물의 전체 중량을 기준으로 80중량% 이상이고,상기 전해질은 상기 고체산 혼합물의 전체 중량을 기준으로 20중량% 이하로 포함되는 수소 제조방법
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19
(a)고체산과 철을 포함하는 고체산 혼합물을 반응기 내에 투입하는 단계;(b)상기 반응기 내부로 수증기를 주입하고, 고체산 혼합물로 물을 분해하여 수소를 생산하는 단계; 및 (c)상기 반응기에 수증기 주입을 차단하고, 메탄을 투입하여 고체산 혼합물로 메탄을 분해하여 수소를 생산하는 단계;를 포함하고,상기 반응기는 철을 70% 이상 함유하고,SUS(Stainless Steel) 강, 탄소 강 또는 이들의 혼합물로 이루어지는 수소 제조방법
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