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사례 연구

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작용하는 수소

남아프리카 공화국의 수소 경제 추진 – 앵글로 아메리칸과 파트너들은 수소 밸리 개념을 지원합니다. 세계 최대 수소전기차 출시

남아프리카에서 선도적인 글로벌 광업 회사이자 Hydrogen Council 운영 멤버인 Anglo American은 현재 전체 수소 가치 사슬에서 파일럿 프로젝트를 수행하기 위해 여러 산업 및 연구 이니셔티브를 클러스터링할 수소 밸리의 잠재력을 탐색하고 있습니다.

세계 최고의 태양열 및 풍력 자원과 녹색 수소를 생산하는 데 필요한 PEM 전해조와 수소에서 전기를 생산하는 연료 전지에 사용되는 백금족 금속(PGM)에 대한 접근 덕분에 남아프리카는 이제 두 가지 측면에서 모두 자본화할 준비가 되었습니다. 수소 생성 및 소비.

컨소시엄 주도의 타당성 조사에서 세 가지 핵심 수소 계곡 허브 식별

남아프리카 공화국 과학 및 혁신부(DSI), 남아프리카 국가 개발 연구소(SANEDI), 동료 수소 위원회 운영 멤버 ENGIE 및 Bambili Energy, Anglo American과 협력하여 앵글로 아메리칸은 2021년 10월 수소 밸리 타당성 조사를 완료했습니다. 클릭하십시오. 여기 전체 보고서에 액세스합니다.

타당성 조사는 3개의 허브를 식별합니다. 요하네스버그, 루스텐버그 및 프리토리아로 확장; 도시 자체와 Richards Bay를 포함하는 Durban; 앵글로 아메리칸(Anglo American)의 Mogalakwena PGMs 광산을 중심으로 한 림포포(Limpopo) 지역은 수소를 남아프리카 경제에 통합하고 남아프리카와 풍부한 재생 에너지 자원을 녹색 수소 생산을 위한 전략적으로 중요한 중심지로 확립하는 데 중요한 역할을 합니다.

© 앵글로 아메리칸

수소 계곡은 상당한 경제 및 고용 잠재력을 제공합니다.

독립적으로 수행된 타당성 조사 결과에 따르면 수소 밸리는 2050년까지 남아프리카 GDP에 1조 3천억~90억 달러(직간접 기여)를 추가하는 동시에 연간 14,000~30,000개의 직간접 일자리를 창출할 수 있음을 보여줍니다. 이러한 작업은 소싱, 생산, 운송, 저장 및 응용 프로그램(예: 연료 전지 제조)에 걸쳐 연구 및 개발, 엔지니어링 및 유지 관리에서 교육 및 지원에 이르기까지 전체 수소 가치 사슬에 걸쳐 있습니다.

© 앵글로 아메리칸

이러한 허브에서 9개의 개별 파일럿 프로젝트가 식별되었으며 개발자가 우선 순위를 지정할 것을 권장합니다. 운송, 산업 및 건설 부문에 걸쳐 있습니다.

© 앵글로 아메리칸

타당성 조사 결과가 발표된 이후 Anglo American은 남아프리카의 DSI 및 Bambili Energy 및 ENGIE와 같은 기타 파트너와 관련 프로젝트를 수행하는 한편, 다음과 같이 광산에 수소 동력 솔루션을 도입하기 위한 독립적인 노력을 계속 진행해 왔습니다. 2040년까지 사업 전반에 걸쳐 탄소 중립을 달성한다는 회사 목표의 일부입니다.

Mogalakwena PGMs 광산에서 재생 가능한 수소 생산 기술에 대한 투자와 수소 구동 연료 전지 광산 운반 트럭(수소로 운행하는 세계 최대 규모) 개발은 이러한 접근 방식의 대표적인 예입니다.

뉴젠TM – Anglo American의 무공해 운송 솔루션

뉴젠TM 마이닝에 대한 다른 사고 방식을 나타냅니다. 앵글로 아메리칸의 FutureSmart MiningTM 이 프로그램은 광업의 본질과 이해 관계자가 업계를 경험하고 상호 작용하는 방식을 변화시키는 단계적 혁신을 개발 및 구현하고 있습니다. Anglo American은 이제 광산이 통합되고 자동화되고 탄소 중립적이며 훨씬 적은 물을 사용하는 세상을 위해 노력하고 있습니다. 

이 광범위한 목표는 nuGen의 영감입니다.TM ZEHS(Zero Emission Haulage Solution) 프로젝트는 광산 현장을 위한 종단 간 통합 녹색 수소 생산, 연료 공급 및 운반 시스템입니다. 

© 앵글로 아메리칸

세계에서 가장 가벼운 510톤 트럭

nuGen의 파일럿TM Zero Emission Haulage Solution은 수소 동력의 울트라 클래스 광산 운반 트럭입니다. 이 크기와 적재 용량의 트럭(적재 용량이 290톤인 220톤 트럭 = 총 적재 중량 510톤)이 수소로 작동하도록 변환된 것은 야심찬 프로젝트입니다. - 배터리와 하이브리드 조합의 사이트.

  • 더 뉴젠TM 트럭은 디젤 동력 차량에서 개조되었습니다. 이 트럭은 동력의 약 절반을 제공하는 하이브리드 수소 연료 전지를 사용하고 나머지 절반은 배터리 팩을 사용하여 제동에서 에너지를 회수할 수 있습니다.
  • 수소는 탱크에서 연료 전지로 들어가고 산소와 혼합되어 백금에 의해 촉매되는 화학 반응에서 물을 생성합니다. 이것은 바퀴를 구동하는 모터에 전력을 공급하는 데 사용되는 전기를 생성합니다. 차량에서 배출되는 유일한 배출물은 수증기입니다.
  • 설치된 디젤 엔진을 대체하는 2메가와트 하이브리드 배터리/수소 연료 전지 동력 장치는 Anglo American과 파트너인 First Mode가 미국 시애틀에서 설계했습니다.
  • 트럭의 전력 관리 및 배터리 시스템은 회생 제동을 통해 운반 트럭이 내리막길을 이동할 때 에너지를 회수하여 전반적인 효율성을 향상시키도록 개발되었습니다.
  • 내리막길을 주행할 때 생성되는 회생 에너지를 수확하여 외부 에너지의 필요성을 줄입니다. 배터리에 저장된 이 에너지는 수소와 함께 트럭의 범위를 확장하고 트럭의 비주기 시간을 줄여줍니다. 수소 연료 보급은 배터리 재충전보다 훨씬 빠르기 때문입니다.

통합 nuGen의 일부로TM 이 솔루션을 위해 Anglo American은 또한 아프리카에서 가장 큰 전해조와 운송 트럭의 운영을 지원하기 위한 태양광 PV 분야를 통합하는 Mogalakwena에 무공해 차량 수소 생산, 저장 및 연료 보급 단지를 건설했습니다. 수소 위원회 운영 멤버인 ENGIE는 이 개념 증명 프로젝트의 수소 생산자이자 공급업체입니다. 

미래를 바라보며

Anglo American은 이제 Mogalakwena에 있는 40대의 디젤 구동 초급 화물 트럭을 수소로 개조한 다음 이 기술을 약 400대의 트럭으로 구성된 전 세계 차량에 적용할 계획입니다. 뉴젠 출시TM 트럭은 가장 무거운 운송 형태에서 수소의 광범위한 채택 및 사용에 대한 실제 사례를 제공합니다. 

Anglo American 현장에서 최대 80%의 디젤 배출을 나타내는 운반 트럭과 함께 이 기술은 회사의 운영 탄소 중립 목표 달성에 크게 기여할 것입니다. 트럭은 수소로 가능할 수 있는 것에 대한 명확한 비전을 갖고 다른 사람들과 협력하여 획기적인 결과를 제공함으로써 달성할 수 있는 것에 대한 유형적이고 관련 있는 예입니다. 

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