수소연료전지

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대체에너지로서의 수소전지

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본문내용

고유가 시대를 맞이하여 그 어느때보다도 대체에너지가 필요한 시점이 되었다. 그러나 대체에너지는 아직 실용화되기에 많은 어려운 점들이 많은 것 같다. 그래도 대체 에너지처럼 친환경적인 에너지 중 가능성 있는 에너지로 연료전지를 들 수가 있을 것 같다.
연료전지란 연료의 산화에 의해서 생기는 화학에너지를 직접 전기에너지로 변환시키는 전지라고 할 수 있다.
일종의 발전장치라고 할 수 있으며 산화와 환원반응을 이용한 점 등 기본적으로는 보통의 화학전지와 같지만 닫힌 계내에서 전지반응을 하는 화학전지와 달라서 반응물이 외부에서 연속적으로 공급되어 반응 생성물이 연속적으로 계외로 제거된다.
이중에 가장 전형적인 것이 수소-산소 연료전지가 있다.


양 극(+) : H2 -> 2H+ + 2e-
음 극(-) : 1/2O2 + 2H+ +2e- ->H2O
합 : H2 + 1/2O2 -> H2O

*수소연료전지 반응식

먼저, 연료극에 공급된 수소는 수소이온과 전자로 분리되고. 수소이온은 전해질층을 통해 공기극으로 이동하고, 전자는 외부회로를 통해 공기극으로 이동한다.
그리고 공기극쪽에서 산소이온과 수소이온이 만나 반응생성물을 생성하는 것이다.
결국 반응은 수소와 산소가 결합하여 전기, 물 및 열이 생성된다는 것이다.
그리고 연료전지의 핵심물질인 전해물질은 용도에 적합한 CELL 전해물질의 재질에 따라 SOFC , MCFC , PEMFC, DMFC로 구분된다.
그리고 수소-산소 연료전지를 사용하려고 시도중인 것으로는 연료전지항공기 , 일본수소열차, 수소 모터사이클, 수소연료자동차 그리고 삼성SDI에서 개발한 연료전지 노트북,등을 들수있다. 이연료 전지는 도킹타입의 대형 연료 카트리지로 노트북pc를 약 한달간 사용할수 있는 세계 최고의 수준이라고 한다.
아울러 수소연료전지 자동차를 설명을 하자면 연료전지의 에너지원인 연료에는 수소, 메탄올, 가솔린 등이 이용될 수 있지만메탄올, 가솔린의 경우에는 수소발생장치가 추가되어야 하는 기술적 난제와고비용 문제 때문에 단순히 수소를 연료로 주입한 자동차가 현재의 모델이다.
수소 연료전지자동차의 개요는 이렇다.물을 전기분해하면 수소와 산소가 나온다.

참고 자료

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