물 전기분해 기술로 바닷물을 녹색수소로 변환

2010년 뉴욕의 크리에이티브 디렉터인 브라이언 길먼(Brian Gilman)은 물 전기분해를 탐구하기로 결정했습니다. "나는 공기 질로 인해 수년에 걸쳐 폐활량에 큰 상처를 입힌 심각한 천식 사례를 가지고 태어났습니다"라고 그는 설명했습니다. 당시 Gilman은 물 전기분해의 산소 생성 부분에 관심이 있었습니다.

길먼의 오랜 친구인 스펜서 테플린(Spencer Teplin)은 지역 식당에서 가져온 폐식물유를 연료로 사용하는 바이오디젤 자동차를 개발했습니다. 그들은 함께 물 전기분해로 생산되는 청정에너지와 산소 생산량의 이점에 대해 논의했습니다. Gilman과 Teplin은 전해조 업계의 동료가 자신들의 아이디어가 가치가 있다고 생각한 후 2011년에 Gilman Industries LLC를 설립했습니다.

2011년 10월, 많은 반복을 거친 후 Gilman과 Teplin은 전통적인 설계를 기반으로 최초의 고분자 전해질막(PEM) 전해조를 만들었습니다. 그들은 이 물 전기분해 기술이 비용이 많이 들고, 작동하기 어렵고, 유지 관리가 어렵고, 완벽한 압력과 탈이온수가 필요하다는 것을 빨리 깨달았습니다.

그들의 친구인 히로세 카츠히코(Katsuhiko Hirose) 박사는 "일반 전해조는 가전제품이라기보다는 집처럼 만들어졌습니다."라고 말했습니다.

Gilman과 Teplin은 다시 초기 단계로 돌아가 세 가지 원리에 따라 새로운 전해조를 설계했습니다.

첫 번째 단계는 수돗물, 폐수, 그리고 가장 중요하게는 탈이온수보다 마이크로 지멘스가 기하급수적으로 더 많은 해수와 같은 일반 물을 사용하는 것이었습니다.

다음으로 Gilman과 Teplin은 백금이나 이리듐과 같은 이국적인 금속을 사용하는 대신 전기 전도성 폴리머를 사용하여 오염과 산화를 줄였습니다. 그들의 연구를 통해 백금 전극을 대체하고 수명이 13배나 긴 수명을 지닌 독특한 폴리머를 개발하게 되었습니다. 그들은 폴리머 제조업체가 전해조 버전을 맞춤화하도록 했습니다.

Gilman은 다음과 같이 회상했습니다. "오염 없이 여러 수원을 전기분해할 수 있는 능력이 기초 테스트에서 인상적이었습니다. 우리는 분리 기술에 유사한 폴리머를 사용했습니다. 재활용 및 재활용이 가능하다는 사실을 발견했습니다. 폴리머는 변경될 수 있으므로 어떤 혁신에도 동일한 주입을 사용할 수 있습니다. 금형."

마지막 원칙은 대부분의 Evolve™가 사출 성형 가능하다는 것입니다. 성형부터 조립까지 단 2시간 만에 제품을 생산합니다. CNC로 생산된 금속 PEM 전해기와 달리 Evolve 생산 비용은 세대가 바뀔 때마다 감소하며 얼마나 경제적으로 생산할 수 있는지에 대한 한계가 없는 것 같습니다.

Gilman은 다음과 같이 설명했습니다. "우리는 신속하게 제조할 수 있고 일반 전해기가 감히 밟을 수 없는 환경에 배치되고 경수를 선호하며 켜고, 떠나고, 몇 달 동안 잊어버릴 수 있는 가볍고 값싸고 녹슬지 않는 전해기를 생산하고 있습니다. 어떤 훌륭한 기기든 당연히 우리는 이 전해조 Evolve의 상표를 등록했습니다."

이러한 독특한 접근 방식은 2014년에 Evolve 특허(특허 번호 US 9476133)로 정점을 이루었습니다. 2016년 5월부터 2020년 5월까지 9개국에서 81개의 고귀한 청구와 전체 특허가 부여되었습니다. Evolve는 44개국에서 보호됩니다.

Evolve의 활성 부분은 다음과 같습니다.

모든 부품을 그룹화하여 여러 개를 하나의 부품으로 주조할 수 있습니다.

37개의 셀이 포함된 Evolve 1.0 모델은 7개의 부품으로 구성되어 높이 300mm, 직경 200mm의 유닛을 만듭니다. 이는 45분 안에 조립할 수 있으며 일부 부품은 1분 이내에 제조됩니다.

2020년에 Gilman Industries 이사회는 LLC가 제한적이라고 결정했습니다. 관심이 전 세계적인 것이기 때문에 델라웨어 C-corp를 설립하는 것이 더 합리적이었습니다. 따라서 2020년 12월 12일 Gilman Industries의 창립자들은 Evolve 상용화에 전념하는 Evolve Hydrogen Inc.(EHI)를 설립했습니다.

Gilman은 "우리의 사명 선언문은 우리 이름에 있습니다. 우리는 이미 이를 사용하고 있는 많은 산업을 위해 저렴한 청정 에너지와 대량 수소를 혁신할 수 있는 전투 기회를 녹색 수소 산업에 제공할 계획입니다."라고 말했습니다.

EHI에는 스코틀랜드 글래스고에 Evolve Hydrogen Ltd.와 캘거리에 Evolve Hydrogen Canada라는 두 개의 자회사가 있습니다.

EHI는 보다 안정적이고 빠르게 제조되는 전해조를 만들기를 희망하는 그룹과 연결을 구축했습니다. 그들은 또한 암모니아 산업(소비되는 모든 수소의 50%는 암모니아 합성을 위해 사용됨), 석유 및 가스, 철강, 플라스틱, 유리, 메탄올, 광업, 리튬, 해상 풍력, 연료 전지, 전력망, 바이오매스, 운송, 및 대중교통 그룹. 모두가 Evolve를 상업적으로 이용할 수 있기를 바라고 있으며 일부는 선주문을 고려하고 있습니다.