9. 탄소에 기능기 부가(예비)

목차

1. 실험날짜
2. 실험제목
3. 실험목적
4. 실험이론
5. 기구 및 시약
6. 실험방법
7. 참고문헌

본문내용

4.실험이론
2-1. 연료전지
연료전지는 수소를 공기 중 산소와 화학반응 시켜 전기를 생성하는 미래 동력원이다. 물을 전기분해하면 수소와 산소로 분해된다. 반대로 수소와 산소를 결합시켜 물을 만드는데 이때 발생하는 에너지를 전기 형태로 바꿀 수 있다. 연료전지는 이 원리를 이용한 것이다. 연료전지의 구성은 전해물질 주위에 서로 맞붙어 있는 두 개의 전극봉으로 이루어져 있으며, 공기 중의 산소가 한 전극을 지나고 수소가 다른 전극을 지날 때 전기화학 반응을 통해 전기와 물, 열을 생성하는 원리다. 이때 전극에 사용 되는 촉매로는 주로 Pt를 사용한다.
화학적 반응에 의해 전기를 발생시킨다는 점에서 배터리와 비슷하지만 연료전지는 반응 물질인 수소와 산소를 외부로부터 공급 받으므로 배터리와는 달리 충전이 필요 없고, 연료가 공급되는 한 전기를 발생시킨다. 또 연료의 연소반응 없이 에너지를 발생시키기 때문에 기존의 내연기관과 달리 황, 질소산화물 등 유독공해물질의 배출이 없고 이산화탄소 배출량도 획기적으로 줄일 수 있어 친환경적이다. 연료전지는 별도의 구동부가 존재하지 않아 소음이 없으며, 다른 에너지원에 비해 에너지 효율도 50%로 내연기관의 30%보다 높다.
한 번 쓰고 버리는 1차 전지나 여러 번 재충전이 가능한 2차 전지와 달리, 별도의 전원 충전 없이 연료 카트리지를 계속 교체하는 한 영구적으로 사용할 수 있는 저공해, 고효율 차세대 에너지원이다.
연료전지는 1839년 영국의 W. R. 그로브가 발명한 이래로 1952년 F. T. 베이컨이 베이컨 전지를 개발하여 특허를 취득하였다. 미국에서 이 특허를 개량하여 1969년 아폴로 11호에 탑재하였다. 이후 우주선의 전력 및 식수 공급원으로 사용되고 있다. 수소와 산소는 로켓의 연료와 산화제로, 연료전지에서 생기는 물은 승무원의 음료수로 사용하는 것이다.미국은 1960년대, 일본은 1980년대 초부터 본격적인 개발에 착수하며 연료전지 개발 을 선도하였고, 한국은 1988년부터 선도기술사업(G-7)으로 추진하였다.

참고 자료

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