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 최적화된 생산, 탄소 포집 및 기술의 변혁적 힘

탄소 포집 기술의 발전은 블루 수소 시장의 타당성을 뒷받침하는 중요한 동인입니다. 증기 메탄 개질은 농축된 이산화탄소 흐름을 생성하며, 수소 생산의 저탄소 이점을 보존하려면 효율적으로 포집하고 저장해야 합니다. 이러한 노력을 지원하기 위해 전 세계적으로 40개 이상의 파일럿 규모 CCS 프로젝트가 CO2 부산물을 처리하기 위한 다양한 포집 기술을 탐색하고 있으며, 이는 대규모 채택을 위한 솔루션을 개선하려는 전 세계적인 추진력을 보여줍니다. 새로운 멤브레인을 포함한 이러한 기술 중 일부는 고온에서 작동합니다. 1,200°C에 도달하여 기존 방법보다 더 응집력 있게 열 생성과 화학 반응을 통합합니다. 예를 들어, 자열 개질(ATR)은 탄소로 최적화할 경우 연간 약 30만 미터톤의 수소 생산 수준을 달성할 수 있습니다. 또한 실험실 테스트에서는 첨단 멤브레인이 부피 기준으로 0.999의 수소 순도에 도달할 수 있다는 사실을 보여주어 인상적인 분리 기능을 강조합니다. 이러한 혁신을 실험실 규모에서 산업 규모로 전환하는 것은 여전히 ​​핵심 과제로 남아 있습니다.

또한 생산업체는 적절한 지질 구조와 함께 천연가스를 이용할 수 있는 부지를 찾는 경우가 많기 때문에 위치는 블루 수소 시장 벤처를 형성하는 데 중추적인 역할을 합니다. 연구에 따르면 미국 내 최소 25개 위치는 20억 미터톤 이상의 CO2를 저장할 수 있어 향후 확장을 위한 충분한 용량을 제공합니다. 특정 염분 대수층은 5억 미터톤 이상의 용량을 보유하여 고급 블루 수소 플랜트를 위한 주요 저장 허브가 됩니다. 유럽에서는 CO2 수송 전용 단일 국경 간 파이프라인이 100km 이상으로 확장되어 여러 산업 클러스터를 중앙 집중식 격리 장소에 연결할 수 있습니다. 시간당 최대 2,000입방미터의 수소가 필요한 일부 중공업 정유소는 관련된 상당한 양을 보여줍니다. 지속적인 운영 기존 인프라의 용도를 변경하면 새로운 네트워크를 구축하는 것보다 시작 시간을 최대 12개월 단축할 수 있으므로 주요 지역의 배포 일정이 가속화됩니다. 이러한 요소는 종합적으로 현지 자원과 물류가 타당성에 직접적인 영향을 미치도록 보장합니다. 블루수소 프로젝트.

Net-Zero에 대한 투자: 블루 수소 시장의 영향 및 유망한 정책 중심 성장

블루 수소는 기존 에너지 기업이 현재 자산의 용도를 변경할 수 있도록 해주기 때문에 순제로 목표를 달성하기 위한 기업 전략에 자주 등장합니다. 전통적인 석유 및 가스 운영은 상대적으로 쉽게 수소를 생산, 운송 및 저장하도록 조정될 수 있으며, 일반적으로 신흥 청정 기술과 관련된 배포 위험을 줄일 수 있습니다. 또한, 일부 추정에 따르면 기존 천연가스 파이프라인을 수소 사용으로 전환하는 데 파이프라인 사양에 따라 킬로미터당 50만 달러 정도의 비용이 소요될 수 있습니다. 최소 10개의 주요 석유 및 가스 기업이 새로운 블루 수소 파일럿 프로그램을 발표했으며 각각은 활용을 모색하고 있습니다. 한편, 단일 중형 수소 발전소는 매일 약 50만 입방미터의 수소를 소비할 수 있어 중공업에 필요한 엄청난 양을 강조합니다. 이러한 수치는 블루 수소가 어떻게 제공할 수 있는지를 강조합니다. 특히 전기화가 여전히 어려운 부문에서 논리적 교량 역할을 합니다.

앞으로도 정책 지원은 블루수소 시장 규모를 확대하는 데 결정적인 요소로 남을 것입니다. 노르웨이 및 영국과 같은 국가에서는 총 30억 미터톤 이상의 CO2를 저장할 수 있는 지질학적 장소를 확인하여 블루 수소 활동 확대를 위한 중요한 기반을 형성했습니다. 중동에서는 최소 5개의 통합 탄소 포집 및 수소 시설이 건설 중입니다. 각각은 연간 100만 ~ 200만 미터톤의 CO2를 저장하도록 설계되었습니다. 한편, 약 7,900km에 달하는 북미 최대 규모의 알려진 전용 CO2 파이프라인 네트워크는 새로운 저탄소 프로젝트에 잠재적으로 적응할 수 있는 인프라 규모를 강조합니다. 특정 시설에서는 다양한 공정 단위 간에 매일 최대 5,000kg의 수소를 교환하여 실시간 시너지 효과를 반영합니다. 일부 특수 CCS 모니터링 프로그램은 10년 동안 실행되어 저장소 안정성과 검증 가능한 탄소 주입을 보장합니다. 국제 컨소시엄은 또한 수소 생산량과 CCS를 결합한 최소 12개의 통합 허브를 구축하여 글로벌 순 제로 목표를 더욱 발전시킬 계획입니다. 안전한 격리와 강력한 자금 조달을 보장하는 데는 여전히 과제가 남아 있지만, 전문가들은 블루 수소가 발전하는 에너지 믹스에서 여전히 중요한 역할을 할 것으로 예상합니다.

부분 분석 

63% 이상의 시장 점유율을 확보하여 청색 수소 생산을 지배하는 증기 메탄 개질

증기 메탄 개질은 널리 사용 가능한 천연가스 공급원료와 잘 확립된 처리 방법을 활용하기 때문에 블루 수소 생산을 위한 최고의 선택으로 남아 있습니다. 효율성을 강조하는 많은 운영 지침은 미국 화학공학회(American Institute of Chemical Engineers)와 같은 인정된 기관에 의해 작성되었습니다. 2024년 유럽화학청(European Chemical Agency)이 이끄는 위원회는 독일과 네덜란드 전역의 8개 대규모 시설에서 얻은 결과를 문서화하여 글로벌 블루 수소 시장에서 일상적인 산업 요구 사항을 충족하는 일관된 생산량을 보여주었습니다. 아시아태평양 가스 포럼의 또 다른 간행물에서는 일본에서 최근 시운전된 발전소 3곳이 개선된 개질 경로를 통해 처리 시간을 어떻게 단축했는지 자세히 설명했습니다. Oak Ridge National Laboratory의 전문가를 포함한 미국의 한 전문 태스크 포스는 낮은 유지 관리 요구 사항을 주요 이점으로 식별했습니다. 또한 HydroTechnica와 SteamFocus라는 두 개의 독립적인 에너지 컨설팅 회사는 현장 수소 순도가 특정 업계 기준을 능가하는 경우가 많다고 지적했습니다. 인기를 뒷받침하는 또 다른 매력적인 요소는 운영 규모에 적합한 적응형 원자로 설계입니다. 

블루 수소 시장에 대해 세계수소포럼(World Hydrogen Forum)이 실시한 평가에 따르면 캐나다와 멕시코의 6개 정유소 기반 프로젝트에서 최소한의 개조로 이러한 구성을 적용한 것으로 나타났습니다. Imperial College London의 연구원들은 생산 중단 시간을 낮추는 원인으로 안정적인 반응 역학을 언급했습니다. 업계 이해관계자들은 또한 화학공학회가 옹호하는 측면인 기존 제조 프레임워크와 프로세스가 어떻게 편리하게 통합되는지 높이 평가합니다. 한국과 이탈리아를 포함한 4개 엔지니어링 위원회의 보고서에 따르면 SMR의 공급원료 유연성이 특정 산업 부문에서 대체 가스화 방법보다 뛰어난 것으로 확인되었습니다. 석유화학 공정과 연계된 이러한 실질적인 이점은 SMR을 비용 효율적인 청색 수소 생산을 위한 선도적인 접근 방식으로 자리매김하게 합니다.

발전은 현재 전 세계 청색수소 소비에서 가장 큰 39%를 차지합니다.

많은 유틸리티 회사는 주로 복합 사이클 설정 및 기타 기존 인프라와 통합되기 때문에 블루 수소 시장을 발전용 연료원으로 의존합니다. 2024년 글로벌 전력 위원회(Global Power Committee)의 평가에서는 호주의 3개 운영 스테이션을 검토하여 블루 수소가 동시 발사되었을 때 안정적인 부하 분산을 보여주었습니다. 연방 에너지 규제 위원회(Federal Energy Regulatory Commission) 내의 전문 부서는 미국의 두 개방형 사이클 발전소가 부분적인 수소 대체 시 일관된 열량 이점을 보고했다고 지적했습니다. Siemens Energy의 엔지니어들은 모듈식 가스 터빈이 점진적인 혼합을 수용할 수 있다고 조언했으며, 이는 뉴질랜드의 한 파일럿 프로젝트에서 지원되는 견해입니다. 또한 태국 전력 생산국은 현지 전력망 운영자와의 지역 간 합의를 통해 운영 연속성을 문서화했습니다. 이러한 관찰은 전력 부문 이해관계자들 사이에서 블루 수소에 대한 매력이 커지고 있음을 반영합니다. 이러한 수요의 또 다른 주요 이유는 기존 터빈 내에 수소 특정 연소 프로토콜을 통합하여 통찰력을 제공하기 때문입니다. 

국립 에너지 기술 연구소(National Energy Technology Laboratory) 팀은 블루 수소 시장의 데모 설정에서 노즐을 검증하여 일관된 화염 안정성을 가능하게 했습니다. 한편, 인도 공과대학(Indian Institute of Technology)은 국내 5개 유틸리티 기업을 대상으로 한 연구에서 수소 비율이 증가하면 순 생산량이 증가하는 것으로 나타났습니다. 화석 기반 공급원료는 배출 문제를 야기하는 경우가 많으며, 이로 인해 운영자는 기존 배출 임계값을 더 잘 준수하기 위해 청색 수소를 선택하게 됩니다. 호주 에너지 시장 운영자(Australian Energy Market Operator)는 서호주의 8개 가스 연소 시설에서 효율성 향상을 위해 고순도 수소 흐름을 자주 활용하는 방법을 인식했습니다. 업계 컨설턴트는 그리드 관리자가 수요 변동 중에 전력 공급을 미세 조정할 수 있는 유연한 파견 패턴을 지적합니다. 결과적으로, 발전은 안정적인 전력 생산을 위해 블루수소를 소비하는 데 중심적인 역할을 유지합니다.

75%의 시장 점유율을 가진 파이프 라인 분포는 청색 수소의 최고 운송 모드 역할을합니다.

파이프라인 전달은 확립된 인프라와 일관된 유속으로 인해 생산 현장과 최종 사용자 간에 블루 수소를 이동하는 데 여전히 선호되는 방법입니다. 블루 수소 시장의 운영자는 국제 파이프라인 연구 위원회(Pipeline Research Council International)를 포함한 3개 감독 기관에서 문서화한 관행인 수소 혼합물을 운반하기 위해 기존 천연 가스 경로를 자주 조정합니다. 2024년 유럽 에너지 회의소(European Energy Chamber)의 기술 패널은 스페인과 프랑스의 국경 간 프로젝트 5개를 조사한 결과 파이프라인 개조가 물류 복잡성을 줄이는 데 도움이 된다는 결론을 내렸습니다. 폴란드의 연료 및 에너지 연구소는 고급 인라인 압축 시스템을 통해 안정적인 압력 관리를 보여주는 두 개의 새로 용도가 변경된 도관을 연구했습니다. 

또한 Gasunie의 현장 조사에 따르면 직접 파이프라인 운송이 실시간 모니터링을 단순화하고 스테이션 기반 로딩 단계를 줄이는 것으로 나타났습니다. 이러한 간소화된 접근 방식은 원활한 연속 프로세스를 위해 안정적인 공급을 원하는 산업 소비자에게 잘 맞습니다. 전용 강철 파이프라인의 내구성은 산업계의 광범위한 수용에도 영향을 미칩니다. 독일 기술 협회(German Technical Association)가 이끄는 컨소시엄은 4개 파이프라인 부분에 대한 스트레스 테스트를 수행하여 수소 취성에 대한 광범위한 저항성을 검증했습니다. 킹 압둘라 과학 기술 대학교(King Abdullah University of Science and Technology)의 연구원들은 특정 에폭시 기반 코팅이 부식 방지 기능을 강화한다고 보고했으며, 이는 사우디아라비아의 한 전문 엔지니어링 그룹에서 채택한 결과입니다. 한편, 네덜란드 경제부가 수집한 데이터는 최소 7개 지방자치단체가 블루 수소 시장에서 수소 파이프라인 연결 확장을 지원할 준비가 되어 있음을 강조했습니다. 업계 이해관계자들은 캐나다 에너지 파이프라인 협회(Canadian Energy Pipeline Association)의 조사 결과에서 강조된 것처럼 파이프라인 유지 관리와 관련된 비용 예측 가능성을 높이 평가합니다. 전반적으로, 안정적인 운영 조건에서 대량 처리량을 처리할 수 있는 능력은 파이프라인을 수많은 응용 분야에서 선호하는 운송 모드로 확고히 합니다.

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지역분석 

중동 및 아프리카가 지배적인 블루 수소 시장으로 부상

시장 점유율이 35% 이상인 중동 및 아프리카 지역 국가는 천연가스 자원에 대한 광범위한 접근권을 보유하고 있으며 이는 블루 수소 생산량에서 선두를 뒷받침하고 있습니다. 2024년 걸프 에너지 협의회 대표단은 24시간 생산 주기를 유지하는 사우디아라비아의 세 가지 주요 산업 클러스터를 조사했습니다. Abu Dhabi National Oil Company는 두 곳의 정유소에 고급 분리 장치를 배치하여 부산물을 줄이고 수소 생산 능력을 향상시켰습니다. 한편, 이집트 석유공사(Egyptian General Petroleum Corporation)는 4개의 검사 팀이 모니터링하는 프로젝트인 수에즈 기반 시설을 연결하는 새로운 인프라를 촉진했습니다. 아프리카 화학 포럼(African Chemicals Forum)의 연구에서는 리비아, 알제리, 나이지리아 전역의 최고 생산자를 추적하여 일관된 공급 채널에 주목했습니다. 이러한 종합적인 연구 결과는 이 지역의 여러 위치가 탄화수소 부문 내에서 잘 확립된 시너지 효과를 바탕으로 블루 수소에 상당한 운영 초점을 맞추고 있음을 확인합니다.

블루 수소 시장에서 중동 및 아프리카의 지배력을 뒷받침하는 또 다른 영향력 있는 요인은 에너지 당국이 생산을 합리화하기 위해 채택한 전략적 거버넌스 모델입니다. Kuwait Petroleum Corporation은 5개 운영 구역에 걸쳐 규제 조치를 조율하여 공급원료 가용성이 산업 생산량 수요에 부합하도록 보장했습니다. 모로코에서는 국립탄화수소청(National Office of Hydrocarbons)이 6개 처리 현장에서 개질 장치의 효율적인 활용을 검증하여 안정적인 수소 파이프라인 네트워크를 가능하게 했습니다. 튀니지 화학 학회(Tunisian Chemical Society)의 검토에서는 두 석유화학 단지의 일관된 처리량을 조사하여 증가하는 수소 요구 사항에 대한 신속한 적응을 강조했습니다. 또한 업계 보고서에서는 가스 추출과 부분 수소 정제 간의 시너지 효과에 초점을 맞춘 나이지리아 LNG의 확장 결정을 언급하고 있습니다. 오만의 관찰자들은 또한 블루 수소 프로젝트에 대한 중요한 운영 승인을 신속하게 처리하는 국가 프레임워크의 역할을 강조합니다. 이러한 집단적 역동성은 응집력 있는 계획, 자원 조정 및 시너지 효과를 통해 지역의 지배력을 강화합니다.

블루 수소 시장의 최고 기업

• 에어리퀴드
• 에어 프로덕츠 앤 케미칼스, Inc.
• 엔지
• 에퀴노르 ASA
• 엑슨모빌(Exxon Mobil)
• INOX 에어 프로덕츠 주식회사
• 이와타니 주식회사
• 린데 PLC
• 쉘 회사 그룹
• 솔그룹
• 유니퍼 SE
• 다른 저명한 플레이어

시장 세분화 개요:

기술별

• 증기 메탄 개질
• 가스 부분 산화
• 자동 열 개질

운송 모드에 따라

• 관로
• 극저온 액체 유조선

애플리케이션 별

• 약
• 정련소
• 발전
• 기타

지역별

• 북아메리카
  • 미국
  • 캐나다
  • 멕시코
• 유럽
  • 서유럽
    • 영국
    • 독일
    • 프랑스
    • 이탈리아
    • 스페인
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  • 남아메리카의 나머지 지역