산디아 국립연구소(Sandia National Laboratory)의 Lennie Klebanoff 연구원은 자신이 기술서적들과 미국의 자동차들과 탄소를 방출하는 여타의 제품에서 벗어나 제로탄소의 수소기술을 접목시킬 필요성이 급박하다는 사실을 대중들에게 알려야 한다는 개인적인 책임감을 느끼고 있다고 말하였다. 아래의 그림에서 산디아 국립연구소의 Dino Vournas 연구원은 최근 발행된 “수소저장기술: 재료 및 적용(Hydrogen Storage Technology ? Materials and Applications)”이라는 서적에서 수소연료에 관한 범위와 전문지식을 선보이고 있다. 이를 통해 우리는 수소자동차에 대한 현황을 파악할 수 있다.

산디아 국립연구소 연구원인 Lennie Klebanoff 연구원은 이 책의 내용이 독자들에게 도로 위에 제로배출 수소연료전지 자동차들이 들어서야 하는 필요성의 시급함에 대한 시각을 제공하게 될 것이라고 말하였다. 뿐만 아니라, 이 책이 시장에 수소를 연료로 하는 또 다른 설비들이 대거 나와야 한다는 정보를 제공하고 있다고 확신하고 있다. 이 책의 편집자로서 그리고 전체 장의 반 정도를 공동집필한 Klebanoff 연구원은 그의 주제에 대해 잘 알고 있다. 그는 MHCoE(Metal Hydride Center of Excellence: 훌륭한 금속성 수소화물 연구센터) 센터 ? 미에너지부 산하 세 개의 수소저장센터 중 하나 - 의 센터장이며, 자동차에 수소를 어떻게 저장해야 하는지와 관련된 문제점을 해결하기 위해 많은 노력을 기울여 왔다.

미에너지부 에너지 효율성 및 재생에너지 프로그램을 통해 자금 지원을 받고 경쟁적인 선택을 받은 MHCoE 센터는 산업계, 학계, 그리고 국립연구소 등 21개 파트너(partner)들을 포함하고 있다. Klebanoff 연구원 자신의 배경과 함께 이 책을 집필한 산디아 국립연구소/캘리포니아 주 내에서 가장 주목할만한 수소관련 전문적 기술을 보여주고 있다. 산디아 국립연구소의 Daniel Dedrick 연구원, Terry Johnson 연구원, 그리고 Vitalie Stavila 연구원 등은 각자 다양한 장에 기여를 하였으며, 현재는 은퇴를 한 산디아 국립연구소 수소 프로그램 담당자인 Jay Keller 연구원은 한 쌍의 장을 공동집필하였다. 이에 대해 Klebanoff 연구원은 “이것은 실제 우리 팀의 노력이며 산디아 국립연구소의 수소 관련 지식의 폭과 수준이 얼마나 넓고 깊은지를 보여주고 있다”고 말했다.

산디아 국립연구소 출신 저자들과 함께 21개의 다른 전문가들도 이 책에 기여를 하였다. 대표적인 사람들이 로렌스 리버무어 국립연구소(Lawrence Livermore National Laboratory)와 캐나다, 중국, 그리고 영국 등지의 여러 국가 출신의 연구원들이다. 이에 대해 Klebanoff 연구원은 “나는 국가적인 측면과 관점에서 수소관련 기술을 살펴보고 분석하는 것이 얼마나 중요한지를 강하게 느끼고 있다. 왜냐하면, 우리들의 에너지 관련 이슈들이 세계적인 것이며 상호연결이 되어 있기 때문”이라고 말했다.

기후변화, 다른 요소들 역시 수소 사용의 필요성을 촉진하고 있다.

MHCoE 센터와 함께 한 연구와 더불어 Klebanoff 연구원 역시 연료연지 휴대용 조명시스템 개발하기 위해 성공적인 노력을 기울여 왔다. 따라서, 출발업체인 Taylor & Francis는 그가 수소저장기술과 관련된 그의 서적을 편집할 경우를 요청하였을 때 큰 충격으로 다가오지는 않았다. 그는 MHCoE 센터와 다른 두 가지 수소저장센터에서 한 업무들을 현실화시키는 것이 연구자들과 정보를 공유하고 발전시키는 데 도움을 줄 수 있는 기술적 데이터의 생성 및 발전으로 연결이 되었다는 사실에 동의한다. 뿐만 아니라, Klebanoff 연구원은 그가 기술적 독자들과 대중들에게 탄소배출제로 수소기술을 미국의 자동차 및 탄소를 생산할 수 있는 설비 전부에 적용시켜야 되는 시급한 필요성에 대해 알려야 한다는 책임감을 개인적으로 느끼고 있었다. 그만큼 수소저장기술의 확산은 중요한 것이다.

이에 대해 Klebanoff 연구원은 “이 책은 중요한 기술적 세부 정보를 제공할 뿐만 아니라 소비자들, 정치 리더들, 그리고 심지어 과학자들로 하여금 지구온난화 현상이 어떻게 나쁜 영향을 끼치고 1세기 동안 우리들에게 끼친 영향은 무엇인지에 대한 이해를 높여주는 데 도움을 줄 것”이라고 언급했다. 뿐만 아니라, 이 책은 수소연료자동차 및 발전기술로 전환해야 되는 이유로서 연료자원의 불안정성과 정치적 에너지 불안정성을 들고 있다. Klebanoff 연구원은 정치적 에너지 불안정성을 에너지 자원 ? 국가에서 필요로 하는 ? 이 다른 국가에 의존을 많이 할 때 발생할 수 있는 정치적 어려움으로 정의하고 있다.

수소저장기술은 그러한 기술적 문제를 수소저장물질의 화학적 특성, 코드(code) 및 기준, 압력탱크 및 공학적으로 처리된 수소저장시스템 등으로 설명하고 있다. Johnson 연구원이 집필한 장은 최근 GM/산디아 국립연구소 프로젝트 ? 최초의 공학적으로 처리가 된 수소저장시스템을 개발함 ? 가 실제 자동차 사이클(cycle)의 연료 수요를 만족시킬 수 있다는 것을 검토하고 있다.

저장기술은 연료전지 자동차를 상업화하는 데 있어 방해요소가 아니다.

Klebanoff 연구원은 저장기술이 일부 사람들이 믿고 있는 그러한 기술적 장애요인은 아니라고 말하였다. 좀 더 구체적으로 그는 “우리는 실제 저장 관련 문제가 엄청난 장애요인은 아니라는 주장을 하고 있다. 주요 자동차 제조업체 모두가 수소자동차를 생산하여왔다. 그리고 그들은 최소 240마일에서 어떤 경우는 430마일까지 달릴 수 있다고 말하였다”고 언급했다.

그는 MHCoE 센터가 정부와 산업소비자 자동차 목표, 즉 자동차 형태와 크기에 상관 없이 최소 300마일 이상 주행하는 것을 충족시키기 위해 엄청난 노력을 해야만 한다는 것을 주지시켰다. 끝으로 Klenanoff 연구원은 “하지만, 최초의 수소전력자동차를 상업화시키고 도로 위에 달리게 하는 것을 방해하는 수소저장의 기술적 장애요인은 존재하지 않는다”고 덧붙였다.

 

 

 

 

 

Sandia National Laboratories' Lennie Klebanoff says he feels a personal responsibility to inform technical readers and the public about the urgent need to get zero-emission hydrogen technology into the nation's vehicles and other carbon-producing applications. Credit: Dino Vournas, Sandia National Laboratories Sandia National Laboratories reveals the breadth of its hydrogen fuel expertise in the recently published Hydrogen Storage Technology – Materials and Applications.

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Sandia researcher Lennie Klebanoff is confident that the book's content will give readers a sense of urgency about the need to get zero-emission hydrogen fuel cell vehicles on the road, and to get other hydrogen-based power equipment into the marketplace.

Klebanoff, who serves as the book's editor and co-wrote half the chapters, knows his topic well. He was director of the Metal Hydride Center of Excellence (MHCoE), one of three U.S. Department of Energy (DOE) Hydrogen Storage Centers of Excellence dedicated to solving the problem of storing hydrogen on automobiles. This Center, competitively selected and funded through DOE's Office of Energy Efficiency and Renewable Energy (EERE), included 21 partners from industry, academia, and national laboratories from 2005 through 2010.

In addition to Klebanoff's own background, he drew upon the considerable hydrogen expertise at Sandia/California to complete the book. Sandia's Daniel Dedrick, Terry Johnson and Vitalie Stavila each contributed to various chapters, and now-retired Sandia hydrogen program manager Jay Keller co-wrote a pair of chapters as well. "It was a real team effort and clearly shows the level and breadth of hydrogen knowledge here at Sandia," Klebanoff said.

In addition to the Sandia authors, 21 others contributed, including authors from Lawrence Livermore National Laboratory and from other countries including Canada, China, and the United Kingdom. "I felt strongly it was important to have an international perspective, as our energy issues are global and interconnected," said Klebanoff.

Climate change, other factors drive need for hydrogen use

In addition to his work with the MHCoE, Klebanoff also led a successful effort to develop a fuel cell mobile lighting system, so it didn't come as a shock when publisher Taylor & Francis asked if he'd edit this book on hydrogen storage.

He agreed, realizing that work in the MHCoE and the other two Hydrogen Storage Centers of Excellence had resulted in a great deal of technical data that was ready to be compiled and shared with researchers. In addition, Klebanoff said he feels a personal sense of responsibility to inform technical readers and the public about the urgent need to get zero-emission hydrogen technology into the nation's vehicles and other carbon-producing applications.

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"Not only does this book go into significant technical details, it can also help consumers, political leaders and even some scientists get a better understanding of how bad the global climate change problem really is, and that it has been with us for a century," Klebanoff said. The book also discusses fuel resource insecurity and political energy insecurity as viable reasons for the nation to convert to hydrogen-based vehicle and power technology. Klebanoff defines political energy insecurity as the political difficulties that can emerge when the energy resources that one country needs depend on another country.

Hydrogen Storage Technology addresses such technical issues as the chemistry of hydrogen storage materials, codes and standards, pressure vessels and engineered hydrogen storage systems. A chapter led by Johnson reviews a recent General Motors/Sandia project that developed the first engineered hydrogen storage bed that could satisfy the fuel demands of real automotive drive cycles.

Storage not a barrier for fuel cell vehicle commercialization

Klebanoff himself said storage isn't the technical hurdle some believe it to be. "We actually make the argument that storage is not a huge barrier," he said. "All of the major car manufacturers have produced hydrogen vehicles, and they can all run for at least 240 miles, and in one case, even up to 430 miles."

He acknowledged that the research community must work harder to meet the government and industry consumer vehicle target of at least 300 miles across a range of vehicle types and sizes. "However, there is no technical hydrogen storage barrier preventing the roll-out of the first hydrogen-powered vehicles today," Klebanoff asserted. Independent reviewers of the book have been enthusiastic.

Professor Klaus Yvon from the University of Geneva, an international leader in the hydrogen storage community, has called it "a breath of fresh air in the field of hydrogen storage research. This book is unique in that it combines materials science, physics and engineering aspects on various hydrogen storage methods into a single volume, while not forgetting application issues." Yvon added that "it should be treated as compulsory reading for students and researchers in the field."