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연료전지 실험과 연료전지의 미래

등록일 : 2012-05-31
갱신일 : 2012-05-31


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연료전지 실험과 연료전지의 미래
연료 전지란?

“연료전지” 란 연료의 산화에 의해서 생기는 화학에너지를 직접 전기에너지로 변환시키는 전지이다. 점점 에너지와 환경의 중요성이 커지고 있다. 그래서 대체에너지랑 하이브리드 자동차 같은 말이 떠오른다, 연료전지란 도대체 어떤 원리로 발전하고 현재 어느 정도까지 개발이 완료된 상태인지도 알아본다.

21세기 자동차로 가장 선두주자라면 모두 연료전지를 꼽는다. 특히 에너지 자원이 전무한 우리나라의 경우 에너지 기술개발의 중요성은 아무리 강조하여도 지나칠 수 없다. 국내 에너지 현안문제는 크게 에너지 수급구조의 불안정성 심화, 석유 의존도의 급격한 증가, 에너지 소비의 고급화 추세, 환경요인 증대 및 투자제약 요인 심화, 에너지 다소비형 산업구조, 에너지 산업의 경쟁력 제고 필요성 증대 등으로 집약할 수 있다. 1997년 에너지 수입액은 우리나라 총 수입액의 14%에 해당하는 271억 달러에 달하고 있어 국민경제에 에너지 부담이 과중한 상황이다. 하지만 전기분해의 역반응의 원리를 이용하는 연료전지의 경우 그 기술력이 문제이지 자원의 문제는 아니라고 할 수 있다.

연료 전지의 원리



수소와 산소가 가지고 있는 화학 에너지를 전기화학반응에 의하여 직접 전기 에너지로 변환시키는 고효율의 무공해 발전장치로서 공기극(cathode)에는 산소가, 연료극(anode)에는 수소가 공급되어 물의 전기분해 역반응으로 전기화학반응이 진행되어 전기, 열, 물이 발생함
간단히 말하면 수소를 연료로 공기와 산화시켜 직접 전기를 생산하고 물을 배출하는 신에너지 기술이다.




?연료극에서 수소가 수소이온과 전자로 분해된다.

?수소이온은 전해질을 거쳐 공기극으로 이동한다.

?전자는 외부회로를 거쳐 전류를 발생한다.

?공기극에서 수소이온과 전자, 그리고 산소가 결합하여 물이된다.


연료전지의 특징

장점

1.발전효율이 40~60 % 이며, 열병합발전시 80% 이상 가능

2.천연가스, 메탄…(생략)
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