수소를 만들면 손해를 본다. 물을 전기로 쪼개 수소를 만드는 ‘그린 수소’는 1kg에 2만 원이 넘는다. 수소 버스가 디젤 버스와 경쟁하려면 9,000원, 철강이나 발전소에 쓰려면 4,400원(4달러) 이하여야 하는데 현실은 멀다.
엔클라이언 이용희 대표(33)는 메탄을 수천 도 고온의 플라즈마로 쪼개 수소와 함께 ‘검은 금’을 만들어낸다. 수소 1kg을 만들 때 고체 탄소 3kg이 함께 나온다. 이 탄소를 전자파 차폐 소재로 팔면 수소 생산 단가가 1달러 수준으로 떨어진다. 제주대 박사과정 중 창업한 그는 직원 2명과 함께 연간 버려지는 바이오가스 6만㎥를 청록 수소 6,000톤으로 바꾸는 기술을 개발 중이다.
“수소 생산 회사가 아니라, 오히려 탄소 재료 회사가 될 겁니다. 고체 탄소가 주요 제품이고 수소는 부산물이 되는 거죠.”
메탄 한 덩이가 수소와 검은 금으로 갈라지는 순간, 수소 경제의 판이 바뀐다.
그레이 수소는 CO2를 내뿜고, 그린 수소는 너무 비싸다
수소는 깨끗한 에너지처럼 들리지만 현실은 다르다. 지금 생산되는 수소 대부분은 ‘그레이 수소’다. 메탄(CH4)과 물(H2O)을 반응시켜 수소를 뽑는데, 이 과정에서 이산화탄소(CO2)가 쏟아진다. 수소를 만들수록 지구온난화가 심해지는 아이러니다.
물을 전기로 쪼개 만드는 ‘그린 수소’가 대안으로 떠올랐지만 비용이 문제다. 제주에서 생산하는 그린 수소는 1kg에 2만 원이 넘는다. 여기에 또 다른 문제가 있다. 석유화학 공장에서 부산물로 나오는 메탄이 연간 170만 톤이나 버려진다. 원래는 연료로 태웠는데, 중국발 공급 과잉으로 석유화학 업계가 위기를 맞으면서 친환경 공정으로 전환했다. 그래서 연소 방식으로 쓸 수 없게 됐다. 메탄은 이산화탄소보다 온실효과가 25배나 강해 그냥 배출할 수도 없다.
이용희 대표는 제주대 박사과정에서 플라즈마 기술을 연구하며 이 문제의 해법을 찾았다. “플라즈마 열분해 기술이 차세대 에너지 산업의 핵심이 될 것을 확신했어요. 기술로 세상을 바꾸기 위해 창업을 결심했죠.” 2020년부터 장기 연구개발에 뛰어든 그는 제주대 창업보육센터에서 연간 매출 5,000만~7,000만 원 규모의 회사를 운영하고 있지만, 그가 바라보는 시장은 80조 원이다.
메탄을 쪼개 수소·탄소 동시에 생산
엔클라이언의 핵심 기술은 메탄을 물 없이 뜨거운 열로 쪼개는 ‘열분해(Pyrolysis)’다. 메탄(CH4)을 수소(H2)와 고체 탄소(C)로 분리하는데, 이때 이산화탄소가 전혀 나오지 않는다. 이렇게 만든 수소를 ‘청록 수소’라고 부른다. 여기에 쓰는 전기도 태양광, 풍력 같은 재생에너지여서 생산 과정 전체가 친환경이다.
그가 개발한 기술의 핵심은 ‘열 플라즈마’다. 플라즈마는 수천 도에 이르는 뜨거운 가스 상태인데, 이 열로 메탄을 쪼갠다. “플라즈마는 수 초 안에 수천 도 고온을 만들 수 있어 빠른 수소 생산이 가능해요. 촉매 없이 열분해가 되기 때문에 고체 탄소의 순도와 회수 면에서도 유리하죠.”
여기서 결정적인 게 바로 ‘이중 수익 구조’다. 수소 1kg을 만들 때 고체 탄소가 이론적으로 3kg 나온다. 이 탄소는 배터리 도전재, 타이어, 전자파 차폐 소재 등에 쓸 수 있는 고부가 재료다. “고체 탄소를 1kg당 1.5달러만 팔아도 수소 생산 단가가 1달러 수준으로 낮아지거든요. 엔클라이언이 생산하는 고체 탄소는 전도성이 높아 전자파 차폐 소재로 3~5달러 이상에 팔 수 있죠. 결국 주 매출원이 수소가 아니라 고체 탄소가 될 겁니다.”
DC 플라즈마 모듈 수백 개 병렬 연결…대규모 플랜트 가능
그는 플라즈마 방식으로 DC(직류) 방식을 선택했다. “RF(고주파) 플라즈마는 반도체 공정처럼 정밀도가 필요한 고부가가치 산업에 맞지만, 전원 장치 비용이 비싸요. 에너지 산업에서는 설비 단가와 운영 비용이 곧 경쟁력이죠.” DC 플라즈마는 전원부 구성 비용이 저렴하고, 고속 제트 형태 유동을 만들어 메탄과 플라즈마가 빠르고 균일하게 섞인다. 이는 고체 탄소의 품질을 일정하게 유지하는 데 결정적이다.
대규모 플랜트로 확장할 때도 전략이 명확하다. “수십 kW급 DC 플라즈마 유닛 수백 대를 병렬로 배치하는 모듈형 구조입니다. 이미 반도체 공장에서 수백 대가 안정적으로 가동되고 있는 방식이어서 스케일업 리스크를 최소화할 수 있죠.”
기술적 난제는 연속 운전이었다. “메탄에서 분해된 고체 탄소가 반응기 벽면에 쌓여 건전성 유지가 어려웠습니다. 1,500도 이상의 반응기 내부를 정확히 모니터링하기도 힘들었고요.” 이 문제는 열유체 시뮬레이션 기술로 해결했다. “반응기 내부 난류 현상을 제어하는 게 핵심이었습니다. 시뮬레이션으로 이를 확인하고 공정을 최적화했죠”
제주 바이오가스로 시작, 석유화학 플랜트로 확장
엔클라이언의 첫 타깃 시장은 국내 미활용 바이오가스 시설이다. 연간 6만㎥의 바이오가스가 연소 처리되어 대기로 버려지는데, 이를 청록 수소 6,000톤으로 바꿀 수 있다. “바이오가스 시장은 계속 커지고 있어 메탄을 아주 싼 값에 조달할 수 있어요. 이미 바이오가스에서 수소를 뽑는 공정이 상용화되어 있어, 기존 인프라를 그대로 쓰면서 CO2를 배출하는 그레이 수소 공정만 저희 기술로 바꾸면 되죠.”
특히 제주는 최적의 실증 무대다. 그는 “제주는 섬이라 육지에서 수소를 운송하는 비용이 많이 든다. 자체 생산이 필수인데, 재생에너지 자원이 풍부하고 잉여전력을 절반 가격에 쓸 수 있는 플러스 DR 정책도 있다”며, “재생에너지 잉여전력과 바이오가스로 청록 수소를 만드는 기술이 성공하면 가장 고수익 모델이 된다”고 설명했다.
이후 석유화학 시설로 확장하는 게 로드맵이다. 바이오가스 시설(SOM)은 수백 kW급이지만, 석유화학 시설(SAM)은 수십 MW급이다. 그는 “SOM 시장에서 단기 매출 확보와 기술을 검증하고, SAM 시장이 도래했을 때 시스템 규모 확장에 유연하게 대응할 것”이라고 강조했다. 현재 60kW 모듈에서 시작해 200kW 파일럿, 500kW 데모 시스템으로 확장하는 계획이 진행 중이다.
이 대표가 가장 중요하게 보는 지표는 고체 탄소의 수율과 성능이다. “저희 공정에서 수소는 오히려 부산물이고 고체 탄소가 주요 제품이 될 겁니다. 고체 탄소 수율을 높여 생산량을 늘리고, 고부가 소재로 적용 가능한 재료로 만드는 게 목표이죠.” 이미 여러 연구기관과 협업하여 타 산업 적용 가능성을 검토하고 있으며, 2026년부터는 고체 탄소 평가 샘플 양과 매출 규모를 늘려 시장에서 가능성을 검증할 계획이다.
시장 규모도 구체적으로 제시했다. “전체 시장(TAM)은 약 80조 원, 실질 타깃 시장(SAM)은 약 4조 원입니다. 부생 메탄과 바이오가스를 수소와 고체 탄소로 전환해 판매할 경우 예상되는 매출입니다. 바이오가스 시장은 폐기물 에너지화 수요 증가로 계속 성장하고 있어 더 큰 잠재 시장이 있습니다.”
이 대표가 그리는 엔클라이언의 미래는 수소 생산 기업이 아니다. “재생에너지를 기반으로 화석연료를 친환경 자원(수소, 고체 탄소)으로 전환하는 플랫폼을 제공하는 게 비전입니다. 10년 후 중동 같은 산유국에서는 엔클라이언 플랫폼으로 화석연료와 재생에너지를 활용해 친환경 고부가 자원을 수출할 겁니다. 화석연료를 사용하면서도 지속 가능한 인류 발전이 가능한 세상이 될 거예요.”
"A lump of methane turns into hydrogen and black gold"…Enklian targets the 80 trillion won market with waste methane.
Producing hydrogen is a waste. "Green hydrogen," which is produced by splitting water with electricity, costs over 20,000 won per kilogram. For hydrogen buses to compete with diesel buses, they need to cost less than 9,000 won, and for use in steel and power plants, they need to cost less than 4,400 won ($4). However, this reality is far from reality.
Enclyan CEO Lee Yong-hee (33) splits methane with plasma at thousands of degrees Celsius, producing "black gold" along with hydrogen. Each kilogram of hydrogen also produces 3 kilograms of solid carbon. Selling this carbon as an electromagnetic shielding material reduces the cost of hydrogen production to around $1. Founded while pursuing a doctorate at Jeju National University, he and two employees are currently developing technology to convert 60,000 cubic meters of waste biogas annually into 6,000 tons of blue-green hydrogen.
"Rather than a hydrogen production company, we'll become a carbon materials company. Solid carbon will be our primary product, with hydrogen as a byproduct."
The moment a lump of methane splits into hydrogen and black gold, the hydrogen economy changes.
Gray hydrogen emits CO2, and green hydrogen is too expensive.
Hydrogen sounds like a clean energy source, but the reality is different. Most of the hydrogen produced today is "gray hydrogen." It's produced by reacting methane (CH4) and water (H2O), releasing carbon dioxide (CO2) into the atmosphere during the process. Ironically, the more hydrogen produced, the more global warming intensifies.
"Green hydrogen," produced by splitting water with electricity, has emerged as an alternative, but its cost is a problem. Green hydrogen produced in Jeju costs over 20,000 won per kilogram. Another problem arises: 1.7 million tons of methane, a byproduct of petrochemical plants, are wasted annually. Originally burned as fuel, the industry faced a crisis due to oversupply from China, prompting a shift to eco-friendly processes. Consequently, combustion is no longer feasible. Methane is 25 times more potent as a greenhouse gas than carbon dioxide, making it undesirable to simply emit.
CEO Lee Yong-hee discovered a solution to this problem while researching plasma technology during his doctoral program at Jeju National University. "I was convinced that plasma pyrolysis technology would become the core of the next-generation energy industry. I decided to start a business to change the world through technology." Having embarked on long-term research and development since 2020, he now runs a company at the Jeju National University Startup Incubation Center, generating annual sales of 50 to 70 million won. However, he sees a market worth 80 trillion won.
Splitting methane to produce hydrogen and carbon simultaneously
Enclient's core technology is "pyrolysis," which splits methane using intense heat without water. This process separates methane (CH4) into hydrogen (H2) and solid carbon (C), without emitting any carbon dioxide. The hydrogen produced this way is called "green hydrogen." The electricity used in this process is also renewable energy like solar and wind power, making the entire production process environmentally friendly.
The core of the technology he developed is "thermal plasma." Plasma is a hot gaseous state reaching temperatures of thousands of degrees, and this heat splits methane. "Plasma can reach temperatures of thousands of degrees in seconds, enabling rapid hydrogen production. Because it undergoes thermal decomposition without a catalyst, it also offers advantages in terms of purity and recovery of solid carbon."
The crucial point here is the "dual revenue structure." Producing 1 kg of hydrogen theoretically yields 3 kg of solid carbon. This carbon is a high-value-added material that can be used in battery conductors, tires, and electromagnetic shielding materials. "Even if we sell solid carbon for just $1.50 per kg, the unit cost of hydrogen production drops to around $1. The solid carbon produced by Enclient is highly conductive, allowing it to be sold for $3 to $5 or more as an electromagnetic shielding material. Ultimately, solid carbon, not hydrogen, will become the primary revenue source."
Hundreds of DC plasma modules can be connected in parallel, enabling large-scale plants.
He chose DC (direct current) as his plasma method. "RF (radio frequency) plasma is suitable for high-value-added industries requiring precision, such as semiconductor processing, but its power supply is expensive. In the energy industry, unit equipment cost and operating costs directly determine competitiveness." DC plasma has a low power supply cost and creates a high-speed jet-like flow, quickly and evenly mixing methane and plasma. This is crucial for maintaining consistent quality of solid carbon.
Even when scaling to large-scale plants, the strategy is clear. "It's a modular structure that deploys hundreds of DC plasma units in parallel, each in the tens of kilowatts. Since hundreds of these units are already operating reliably in semiconductor factories, this approach minimizes scale-up risks."
The technical challenge was continuous operation. "Solid carbon, decomposed from methane, accumulated on the reactor walls, making it difficult to maintain its integrity. Accurately monitoring the reactor's interior, which exceeds 1,500 degrees Celsius, was also challenging." This problem was solved using thermofluid simulation technology. "Controlling the turbulent flow inside the reactor was key. We verified this through simulation and optimized the process."
Starting with Jeju biogas, expanding into a petrochemical plant.
Enclient's first target market is unused domestic biogas facilities. 60,000 cubic meters of biogas are combusted and discharged into the atmosphere annually, but this can be converted into 6,000 tons of blue-green hydrogen. "The biogas market continues to grow, allowing us to procure methane at very low prices. Since the process for extracting hydrogen from biogas is already commercialized, we can simply use the existing infrastructure and convert the gray hydrogen process, which emits CO2, to our technology."
Jeju, in particular, is an ideal testing ground. He explained, "Because Jeju is an island, transporting hydrogen from the mainland is expensive. Self-production is essential, but Jeju has abundant renewable energy resources and a Plus DR policy that allows surplus electricity to be used at half price." He added, "If the technology to produce green hydrogen from surplus renewable energy and biogas is successful, it will become the most profitable model."
The roadmap is to expand into petrochemical facilities. While biogas plants (SOM) are capable of hundreds of kilowatts, petrochemical plants (SAM) are capable of tens of megawatts. He emphasized, "We will secure short-term revenue and validate our technology in the SOM market, and then flexibly scale up the system when the SAM market arrives." Plans are currently underway to begin with a 60kW module and expand to a 200kW pilot and 500kW demonstration system.
The most important indicators for this representative are the yield and performance of solid carbon. "In our process, hydrogen is a byproduct, and solid carbon will be the main product. Our goal is to increase production by increasing the yield of solid carbon and to develop it into a high-value-added material." The company is already collaborating with several research institutes to explore the potential applications in other industries, and starting in 2026, it plans to increase the number of solid carbon evaluation samples and sales volume to verify its market potential.
The market size was also specified. "The total market (TAM) is approximately 80 trillion won, and the target market (SAM) is approximately 4 trillion won. This represents the projected revenue from converting byproduct methane and biogas into hydrogen and solid carbon and selling them. The biogas market continues to grow due to increasing demand for waste-to-energy conversion, creating an even larger potential market."
This CEO envisions a future for Enclyan, not as a hydrogen production company. "Our vision is to provide a platform that converts fossil fuels into eco-friendly resources (hydrogen, solid carbon) based on renewable energy. Ten years from now, oil-producing countries like the Middle East will use the Enclyan platform to export eco-friendly, high-value-added resources utilizing fossil fuels and renewable energy. We will create a world where sustainable human development is possible even while using fossil fuels."
「メタン一塊が水素と黒金で」…エンクライアン、捨てられるメタンで80兆ウォン市場攻略
水素を作ると損を見る。水を電気で割って水素を作る'グリーン水素'は1kgに2万ウォンを超える。水素バスがディーゼルバスと競争するには9,000ウォン、鉄鋼や発電所に使うには4,400ウォン(4ドル)以下でなければならないが現実は遠い。
エンクライアン・ヨンヒ代表（３３）は、メタンを数千度の高温のプラズマで分裂水素と共に「黒い金」を作り出す。水素１ｋｇを作ると固体炭素３ｋｇが一緒に出る。この炭素を電磁波遮蔽素材で売ると水素生産単価が１ドル水準に落ちる。済州大学博士課程の中で創業した彼は職員２人と共に年間捨てられるバイオガス６万ｍ ３ を青緑水素６，０００トンに変える技術を開発中だ。
「水素生産会社ではなく、むしろ炭素材料会社になるでしょう。固体炭素が主な製品であり、水素は副産物になるのです。」
メタンの塊が水素と黒金に分かれる瞬間、水素経済の板が変わる。
灰色の水素はCO2を吐き出し、緑色の水素は高すぎる
水素はきれいなエネルギーのように聞こえますが、現実は異なります。今生産される水素のほとんどは「グレー水素」だ。メタン（ＣＨ４）と水（Ｈ２Ｏ）とを反応させて水素を抜くが、この過程で二酸化炭素（ＣＯ２）が注がれる。水素を作るほど地球温暖化が激しくなる皮肉です。
水を電気で割る「グリーン水素」が代案として浮上したが、コストが問題だ。済州で生産するグリーン水素は1kgに2万ウォンを超える。ここにもう一つの問題がある。石油化学工場から副産物として出てくるメタンが年間170万トンも捨てられる。もともと燃料で燃やしたが、中国発の供給過剰で石油化学業界が危機を迎え、環境にやさしい工程に転換した。それで燃焼方式で使えなくなった。メタンは二酸化炭素より温室効果が25倍も強く、そのまま排出することもできない。
イ・ヨンヒ代表は済州大学博士課程でプラズマ技術を研究し、この問題の解決策を探した。 「プラズマ熱分解技術が次世代エネルギー産業の核心になることを確信しました。技術で世界を変えるために創業を決心しました。」 2020年から長期研究開発に飛び込んだ彼は済州大創業保育センターで年間売上5,000万～7,000万ウォン規模の会社を運営しているが、彼が眺める市場は80兆ウォンだ。
メタンを割る水素・炭素同時に生産
エンクライアンの核心技術は、メタンを水なしで熱い熱に分ける「熱分解（Pyrolysis）」だ。メタン（ＣＨ４）を水素（Ｈ２）と固体炭素（Ｃ）に分離するが、このとき二酸化炭素が全く出ない。このように作った水素を「青緑水素」と呼ぶ。ここに使う電気も太陽光、風力のような再生エネルギーなので、生産過程全体が環境にやさしい。
彼が開発した技術の核心は「熱プラズマ」だ。プラズマは数千度に及ぶ熱いガス状態であるが、この熱でメタンを割った。 「プラズマは数秒以内に数千度の高温を作ることができ、迅速な水素生産が可能です。触媒なしで熱分解になるため、固体炭素の純度と回収面でも有利です。」
ここで決定的なのがまさに「二重収益構造」だ。水素１ｋｇを作ると、固体炭素が理論的に３ｋｇ出てくる。この炭素は、バッテリー導電材、タイヤ、電磁波シールド素材などに使える高付加材料である。 「固体炭素を1kg当たり1.5ドルだけ売っても水素生産単価が1ドル水準に低くなります。
DCプラズマモジュール数百個並列接続…大規模プラント可能
彼はプラズマ方式でDC（直流）方式を選択した。 「RF(高周波)プラズマは半導体プロセスのように精度が必要な高付加価値産業に合うが、電源装置コストが高い。エネルギー産業では設備単価と運営コストがまもなく競争力です。」 ＤＣプラズマは、電源部構成コストが安く、高速ジェット型流を作り、メタンとプラズマが迅速かつ均一に混ざる。これは固体炭素の品質を一定に保つために重要である。
大規模プラントに拡張する時も戦略が明確だ。 「数十kW級のDCプラズマユニット数百台を並列に配置するモジュール型構造です。すでに半導体工場で数百台が安定して稼働している方式なので、スケールアップリスクを最小化できます」
技術的な課題は連続運転でした。 「メタンで分解された固体炭素が反応器の壁面に積み重ねられ、健全性の維持が難しかった。この問題は熱流体シミュレーション技術で解決した。 「反応器内部の乱流現象を制御することが核心でした。シミュレーションでこれを確認し、プロセスを最適化しました」
済州バイオガスで始まり、石油化学プラントに拡張
エンクライアンの最初のターゲット市場は国内未活用バイオガス施設だ。年間6万㎥のバイオガスが燃焼処理されて大気に捨てられるが、これを青緑水素6,000トンに変えることができる。 「バイオガス市場は増え続けており、メタンを非常に安価に調達することができます。
特に済州は最適な実証舞台だ。彼は「済州は島だから陸地で水素を輸送する費用が多い。自社生産が必須だが、再生エネルギー資源が豊富で余剰電力を半分の価格で使うことができるプラスDR政策もある」とし、「再生エネルギー余剰電力とバイオガスでターコイズ水素を作る技術が成功すれば最も。
その後、石油化学施設に拡張するのがロードマップだ。バイオガス施設（SOM）は数百kW級ですが、石油化学施設（SAM）は数十MW級です。彼は「SOM市場で短期売上確保と技術を検証し、SAM市場が到来したときにシステム規模の拡張に柔軟に対応するだろう」と強調した。現在、60kWモジュールから始めて200kWパイロット、500kWデモシステムに拡張する計画が進行中だ。
この代表が最も重要に見る指標は固体炭素の収率と性能である。 「私たちのプロセスでは、水素はむしろ副産物であり、固体炭素が主な製品になるでしょう。固体炭素の歩留まりを高めて生産量を増やし、高付加価値材料として適用可能な材料にすることが目標です」すでにいくつかの研究機関と協業して他産業適用可能性を検討しており、2026年からは固体炭素評価サンプル量と売上規模を増やして市場で可能性を検証する計画だ。
市場規模も具体的に提示した。 「全体市場（TAM）は約80兆ウォン、実質ターゲット市場（SAM）は約4兆ウォンです。副生メタンとバイオガスを水素と固体炭素に転換して販売する場合に予想される売上です。
この代表が描くエンクライアンの未来は水素生産企業ではない。 「再生エネルギーを基に化石燃料を環境にやさしい資源（水素、固体炭素）に転換するプラットフォームを提供するのがビジョンです。
“一团甲烷可以变成氢气和黑金”……Enklian瞄准了价值80万亿韩元的废弃甲烷市场。
生产氢气是一种浪费。“绿色氢气”是通过电力分解水制取的，每公斤成本超过2万韩元。氢燃料电池公交车要想与柴油公交车竞争，成本必须低于9000韩元；而用于钢铁厂和发电厂的氢燃料电池成本则必须低于4400韩元（约合4美元）。然而，现实远非如此。
Enclyan公司首席执行官李勇熙（33岁）利用数千摄氏度的等离子体分解甲烷，生产出氢气和“黑金”——碳。每生产1公斤氢气，就会产生3公斤固体碳。将这些碳作为电磁屏蔽材料出售，可以将氢气的生产成本降低到每公斤约1美元。李勇熙在济州国立大学攻读博士学位期间创立了这家公司，目前他和两名员工正在开发一项技术，每年可将6万立方米的废弃沼气转化为6000吨蓝绿色氢气。
“我们不会再做一家氢气生产公司，而是会成为一家碳材料公司。固体碳将是我们的主要产品，氢气是副产品。”
当一团甲烷分解成氢气和黑金的那一刻，氢能经济就发生了改变。
灰色氢气会排放二氧化碳，而绿色氢气又太贵。
氢气听起来像是一种清洁能源，但事实并非如此。目前生产的大部分氢气都是“灰氢”。它是通过甲烷（CH4）和水（H2O）反应制得的，在这个过程中会向大气中释放二氧化碳（CO2）。讽刺的是，氢气产量越高，全球变暖的程度就越严重。
利用电力分解水制取的“绿色氢气”已成为一种替代能源，但其成本是一个问题。济州岛生产的绿色氢气每公斤售价超过2万韩元。另一个问题是：每年有170万吨甲烷（石油化工厂的副产品）被浪费掉。甲烷最初被用作燃料，但由于中国供应过剩，石油化行业面临危机，促使其转向环保工艺。因此，燃烧甲烷已不再可行。甲烷的温室效应是二氧化碳的25倍，因此直接排放甲烷是不可接受的。
李勇熙在济州国立大学攻读博士学位期间，研究等离子体技术时发现了解决这一问题的方案。“我坚信等离子体热解技术将成为下一代能源产业的核心。我决定创办一家公司，用科技改变世界。”自2020年起，他便投身于长期的研发工作，如今在济州国立大学创业孵化中心运营着一家公司，年销售额达5000万至7000万韩元。然而，他认为市场规模高达80万亿韩元。
将甲烷分解以同时产生氢气和碳
Enclient的核心技术是“热解”，它利用高温在无水条件下分解甲烷。该过程将甲烷（CH4）分解为氢气（H2）和固态碳（C），且不排放任何二氧化碳。由此产生的氢气被称为“绿色氢气”。该过程使用的电力也来自太阳能和风能等可再生能源，使整个生产过程更加环保。
他开发的核心技术是“热等离子体”。等离子体是一种温度可达数千摄氏度的高温气态物质，这种高温可以分解甲烷。“等离子体可以在几秒钟内达到数千摄氏度的高温，从而实现快速制氢。由于它无需催化剂即可进行热分解，因此在纯度和固体碳回收方面也具有优势。”
关键在于“双重收益结构”。理论上，生产1公斤氢气会产生3公斤固体碳。这种碳是一种高附加值材料，可用于电池导体、轮胎和电磁屏蔽材料。“即使我们以每公斤1.5美元的价格出售固体碳，氢气的单位生产成本也会降至1美元左右。Enclient生产的固体碳具有高导电性，可以作为电磁屏蔽材料以每公斤3至5美元甚至更高的价格出售。最终，固体碳而非氢气将成为主要的收入来源。”
数百个直流等离子体模块可以并联连接，从而实现大规模电站。
他选择直流等离子体作为其等离子体处理方法。“射频等离子体适用于半导体加工等需要高精度的高附加值行业，但其电源成本高昂。在能源行业，单位设备成本和运营成本直接决定竞争力。”直流等离子体电源成本低，能够产生高速射流，快速均匀地混合甲烷和等离子体。这对于保持固体碳质量的稳定性至关重要。
即使扩展到大型工厂，策略也很明确。“它采用模块化结构，并联部署数百个直流等离子体单元，每个单元的功率都在几十千瓦左右。由于数百个这样的单元已经在半导体工厂中可靠运行，因此这种方法最大限度地降低了规模化风险。”
技术上的挑战在于连续运行。“甲烷分解产生的固体碳会积聚在反应器壁上，难以维持反应器的完整性。此外，精确监测温度超过1500摄氏度的反应器内部也是一大难题。”这个问题最终通过热流体模拟技术得以解决。“控制反应器内部的湍流是关键。我们通过模拟验证了这一点，并优化了工艺流程。”
从济州岛沼气厂起步，逐步扩展到石化厂。
Enclient的首要目标市场是闲置的家用沼气设施。每年有6万立方米的沼气被燃烧并排放到大气中，但这些沼气可以转化为6000吨蓝绿色氢气。“沼气市场持续增长，使我们能够以极低的价格采购甲烷。由于从沼气中提取氢气的工艺已经商业化，我们可以直接利用现有基础设施，并将排放二氧化碳的灰色氢气生产工艺改造为我们的技术。”
济州岛尤其适合作为理想的试验场。他解释说：“由于济州岛是岛屿，从大陆运输氢气成本很高。自产氢气至关重要，但济州岛拥有丰富的可再生能源资源，并且实行‘需求响应加价’政策，允许以半价使用剩余电力。”他补充道：“如果利用剩余可再生能源和沼气生产绿色氢气的技术取得成功，它将成为最有利可图的模式。”
该计划的目标是拓展至石化设施领域。沼气发电厂（SOM）的发电能力可达数百千瓦，而石化发电厂（SAM）的发电能力可达数十兆瓦。他强调：“我们将首先在沼气发电厂市场确保短期收益并验证我们的技术，然后在石化发电厂市场到来时灵活扩展系统规模。”目前，计划先从60千瓦的模块开始，逐步扩展到200千瓦的试点系统和500千瓦的示范系统。
对于这位代表而言，最重要的指标是固体碳的产率和性能。“在我们的工艺中，氢气是副产品，固体碳将是主要产品。我们的目标是通过提高固体碳的产率来增加产量，并将其开发成一种高附加值材料。”该公司已与多家研究机构合作，探索其在其他行业的潜在应用。从2026年开始，该公司计划增加固体碳评估样品的数量和销售量，以验证其市场潜力。
报告还明确指出市场规模：“总市场规模（TAM）约为80万亿韩元，目标市场规模（SAM）约为4万亿韩元。这代表了将副产品甲烷和沼气转化为氢气和固体碳并进行销售的预计收入。由于对垃圾发电的需求不断增长，沼气市场持续发展，从而创造了更大的潜在市场。”
这位首席执行官设想Enclyan的未来并非仅仅是一家氢气生产公司。“我们的愿景是提供一个平台，利用可再生能源将化石燃料转化为环保资源（氢气、固态碳）。十年后，像中东这样的产油国将利用Enclyan平台，结合化石燃料和可再生能源，出口环保、高附加值的资源。我们将创造一个即使使用化石燃料也能实现可持续人类发展的世界。”
« Un morceau de méthane se transforme en hydrogène et en or noir »… Enklian vise le marché de 80 000 milliards de wons avec le méthane résiduel.
Produire de l'hydrogène est un gaspillage. L'« hydrogène vert », produit par électrolyse de l'eau, coûte plus de 20 000 wons le kilogramme. Pour que les bus à hydrogène soient compétitifs face aux bus diesel, leur coût doit être inférieur à 9 000 wons, et pour une utilisation dans les aciéries et les centrales électriques, inférieur à 4 400 wons (4 dollars). Or, la réalité est bien différente.
Lee Yong-hee, 33 ans, PDG d'Enclyan, dissocie le méthane à l'aide d'un plasma à des milliers de degrés Celsius, produisant ainsi de l'« or noir » et de l'hydrogène. Chaque kilogramme d'hydrogène produit également 3 kilogrammes de carbone solide. La vente de ce carbone comme matériau de blindage électromagnétique permet de réduire le coût de production de l'hydrogène à environ 1 dollar. Fondée pendant ses études doctorales à l'Université nationale de Jeju, son entreprise, qu'il dirige avec deux employés, développe actuellement une technologie permettant de convertir annuellement 60 000 mètres cubes de biogaz résiduaire en 6 000 tonnes d'hydrogène bleu-vert.
« Plutôt que d'être une entreprise de production d'hydrogène, nous deviendrons une entreprise de matériaux carbonés. Le carbone solide sera notre produit principal, l'hydrogène étant un sous-produit. »
Dès qu'une masse de méthane se décompose en hydrogène et en or noir, l'économie de l'hydrogène change.
L'hydrogène gris émet du CO2, et l'hydrogène vert est trop cher.
L'hydrogène semble être une source d'énergie propre, mais la réalité est tout autre. La majeure partie de l'hydrogène produit aujourd'hui est de l'« hydrogène gris ». Il est obtenu par la réaction du méthane (CH4) et de l'eau (H2O), un processus qui libère du dioxyde de carbone (CO2) dans l'atmosphère. Paradoxalement, plus on produit d'hydrogène, plus le réchauffement climatique s'intensifie.
L’« hydrogène vert », produit par électrolyse de l’eau, apparaît comme une alternative, mais son coût pose problème. À Jeju, l’hydrogène vert coûte plus de 20 000 wons le kilogramme. Un autre problème se pose : 1,7 million de tonnes de méthane, un sous-produit des usines pétrochimiques, sont gaspillées chaque année. Initialement utilisé comme combustible, le méthane a fait l’objet d’une crise liée à la surproduction en provenance de Chine, ce qui a incité l’industrie à se tourner vers des procédés plus écologiques. Par conséquent, la combustion n’est plus envisageable. Le méthane est 25 fois plus puissant que le dioxyde de carbone comme gaz à effet de serre, ce qui rend son rejet impraticable.
Le PDG Lee Yong-hee a découvert la solution à ce problème lors de ses recherches sur la technologie plasma pendant son doctorat à l'Université nationale de Jeju. « J'étais convaincu que la pyrolyse plasma deviendrait la technologie clé de l'industrie énergétique de demain. J'ai donc décidé de créer une entreprise pour changer le monde grâce à la technologie. » Après s'être lancé dans la recherche et le développement à long terme depuis 2020, il dirige aujourd'hui une entreprise hébergée au sein de l'incubateur de startups de l'Université nationale de Jeju, réalisant un chiffre d'affaires annuel de 50 à 70 millions de wons. Il entrevoit cependant un marché potentiel de 80 000 milliards de wons.
Décomposition du méthane pour produire simultanément de l'hydrogène et du carbone
La technologie de base d'Enclient est la pyrolyse, qui consiste à décomposer le méthane par une chaleur intense, sans eau. Ce procédé sépare le méthane (CH4) en hydrogène (H2) et en carbone solide (C), sans émettre de dioxyde de carbone. L'hydrogène ainsi produit est appelé « hydrogène vert ». L'électricité utilisée est également issue d'énergies renouvelables, comme l'énergie solaire et éolienne, ce qui rend l'ensemble du processus de production respectueux de l'environnement.
Le cœur de la technologie qu'il a développée est le « plasma thermique ». Le plasma est un gaz chaud atteignant des températures de plusieurs milliers de degrés, et cette chaleur provoque la décomposition du méthane. « Le plasma peut atteindre des températures de plusieurs milliers de degrés en quelques secondes, permettant une production rapide d'hydrogène. Comme il subit une décomposition thermique sans catalyseur, il offre également des avantages en termes de pureté et de récupération du carbone solide. »
Le point crucial ici est la « double structure de revenus ». La production d'1 kg d'hydrogène permet théoriquement d'obtenir 3 kg de carbone solide. Ce carbone est un matériau à haute valeur ajoutée qui peut être utilisé dans les conducteurs de batteries, les pneumatiques et les matériaux de blindage électromagnétique. « Même si nous vendons le carbone solide à seulement 1,50 $ le kg, le coût unitaire de production d'hydrogène chute à environ 1 $. Le carbone solide produit par Enclient est hautement conducteur, ce qui permet de le vendre entre 3 et 5 $ (voire plus) comme matériau de blindage électromagnétique. À terme, le carbone solide, et non l'hydrogène, deviendra la principale source de revenus. »
Des centaines de modules plasma CC peuvent être connectés en parallèle, permettant ainsi la création d'installations à grande échelle.
Il a opté pour le courant continu (CC) comme méthode de production de plasma. « Le plasma radiofréquence (RF) convient aux industries à haute valeur ajoutée exigeant une grande précision, comme la fabrication de semi-conducteurs, mais son alimentation électrique est coûteuse. Dans le secteur de l'énergie, le coût unitaire des équipements et les coûts d'exploitation déterminent directement la compétitivité. » Le plasma CC, quant à lui, présente un faible coût d'alimentation et génère un flux de type jet à grande vitesse, permettant un mélange rapide et homogène du méthane et du plasma. Ceci est essentiel pour garantir une qualité constante du carbone solide.
Même pour le passage à des installations de grande envergure, la stratégie reste claire : « Il s’agit d’une structure modulaire déployant en parallèle des centaines d’unités plasma à courant continu, chacune d’une puissance de plusieurs dizaines de kilowatts. Comme des centaines de ces unités fonctionnent déjà de manière fiable dans des usines de semi-conducteurs, cette approche minimise les risques liés à la mise à l’échelle. »
Le défi technique résidait dans le fonctionnement continu. « Du carbone solide, issu de la décomposition du méthane, s'accumulait sur les parois du réacteur, compromettant son intégrité. La surveillance précise de la température intérieure du réacteur, supérieure à 1 500 °C, représentait également un défi. » Ce problème a été résolu grâce à la simulation thermofluidique. « La maîtrise de l'écoulement turbulent à l'intérieur du réacteur était essentielle. Nous l'avons validée par simulation et avons optimisé le procédé. »
En commençant par le biogaz de Jeju, puis en s'étendant à une usine pétrochimique.
Le premier marché cible d'Enclient est celui des installations de biogaz domestiques inutilisées. Chaque année, 60 000 mètres cubes de biogaz sont brûlés et rejetés dans l'atmosphère, alors qu'ils pourraient être convertis en 6 000 tonnes d'hydrogène bleu-vert. « Le marché du biogaz est en pleine expansion, ce qui nous permet d'acheter du méthane à des prix très bas. Le procédé d'extraction d'hydrogène à partir du biogaz étant déjà commercialisé, nous pouvons simplement utiliser l'infrastructure existante et adapter le procédé de production d'hydrogène gris, qui émet du CO₂, à notre technologie. »
Jeju, en particulier, constitue un terrain d'expérimentation idéal. Il a expliqué : « Étant donné que Jeju est une île, le transport de l'hydrogène depuis le continent est coûteux. L'autoproduction est essentielle, mais Jeju dispose d'abondantes ressources en énergies renouvelables et d'une politique de gestion de la demande (Plus DR) qui permet d'utiliser le surplus d'électricité à moitié prix. » Il a ajouté : « Si la technologie de production d'hydrogène vert à partir du surplus d'énergies renouvelables et de biogaz s'avère efficace, elle deviendra le modèle le plus rentable. »
La stratégie consiste à s'étendre aux installations pétrochimiques. Alors que les centrales à biogaz (SOM) peuvent atteindre une puissance de plusieurs centaines de kilowatts, les centrales pétrochimiques (SAM) peuvent atteindre plusieurs dizaines de mégawatts. Il a souligné : « Nous allons garantir des revenus à court terme et valider notre technologie sur le marché des SOM, puis adapter progressivement la capacité du système lorsque le marché des SAM sera disponible. » Il est actuellement prévu de commencer par un module de 60 kW, puis de passer à un système pilote de 200 kW et à un système de démonstration de 500 kW.
Les indicateurs les plus importants pour ce représentant sont le rendement et la performance du carbone solide. « Dans notre procédé, l'hydrogène est un sous-produit, et le carbone solide sera le produit principal. Notre objectif est d'accroître la production en augmentant le rendement en carbone solide et en le transformant en un matériau à haute valeur ajoutée. » L'entreprise collabore déjà avec plusieurs instituts de recherche afin d'explorer les applications potentielles dans d'autres secteurs, et à partir de 2026, elle prévoit d'augmenter le nombre d'échantillons d'évaluation de carbone solide et le volume des ventes afin de vérifier son potentiel de marché.
La taille du marché a également été précisée : « Le marché total adressable (TAM) est d’environ 80 000 milliards de wons, et le marché cible (SAM) d’environ 4 000 milliards de wons. Cela représente les revenus prévus issus de la conversion du méthane et du biogaz, sous-produits de la production, en hydrogène et en carbone solide, puis de leur commercialisation. Le marché du biogaz est en constante croissance, porté par la demande croissante de valorisation énergétique des déchets, ce qui crée un marché potentiel encore plus important. »
Ce PDG envisage un avenir pour Enclyan qui dépasse celui d'une simple entreprise de production d'hydrogène. « Notre vision est de fournir une plateforme qui transforme les combustibles fossiles en ressources écologiques (hydrogène, carbone solide) grâce aux énergies renouvelables. D'ici dix ans, les pays producteurs de pétrole, comme ceux du Moyen-Orient, utiliseront la plateforme Enclyan pour exporter des ressources écologiques à forte valeur ajoutée, exploitant à la fois les combustibles fossiles et les énergies renouvelables. Nous créerons un monde où le développement humain durable est possible, même en utilisant des combustibles fossiles. »
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