[공학]PEMFC

소개글

연료전지 결과보고서입니다.

목차

1. 실험제목
2. 실험방법
3. 결과 및 고찰
4. Problems

본문내용

4. Problems
① 유기물 연료전지(DMFC : 직접 메탄올 연료전지, DFAFC : 직접 포름산 연료전지)는 메탄올과 포름산을 각각 이용하고 있다. 다양한 유기물이 존재함에도 불구하고 메탄올과 포름산이 주목 받고 있는 이유에 대해 기술하시오.
- 연료전지의 원료로 수소가 사용되는 이유로는 수소가 에너지를 생성하고 나면 그 부산물로 물이 생성되고 다른 오염원이 생기지 않는 다는 장점을 갖고 있다는 점을 들 수 있다. 다른 유기 화합물이나 무기물들이 산소와 반응을 하게 되면 나,,같은 오염원들이 생성되는데 그렇지 않다는 점이 수소가 차세대 청정 에너지원으로 각광받고 있는 이유일 것이다. 그렇지만 수소는 저장이 어렵고 폭발성을 갖고 있어 안전성과 비용 문제에 있어서 상용화하기에는 경제적이지 못한 단점이 있다. 직접 메탄올 연료전지(DMFC)나 직접 포름산 연료전지(DFAFC)를 사용하면 수소의 단점을 극복할 수 있게 될 뿐만 아니라 메탄올 연료전지의 경우 작동온도가 다른 연료 전지에 비해 낮고 개질기(수소를 추출하는 장치)를 사용하지 않아도 되기 때문에 시스템의 간소화와 부하 응답성의 향상이 도모될 수 있는 장점을 갖는다.
그렇다면 왜 메탄올과 포름산을 사용하는 것일까? 메탄올과 포름산은 상온에서 액체 상태로 존재하기 때문에 수소보다 저장성이 높고 수송이 용이하며 안정하다. 또한 분자 구조 내에 탄소가 한 개만 존재하기 때문에 깨끗한 환경을 유지 한다는 관점에서 수소에 가장 가깝다.(유사한 구조를 갖고 있는 암모니아-, 히드라진-도 연구 조사 되었지만 분자 내에 을 포함하고 있어 오염물질인 를 생성할뿐더러 히드라진이 갖는 독성 또한 무시할 수 없기 때문에 적합하지 않다고 생각된다. 또한 히드라진은 경제적으로도 가격이 비싸고, 싸면서 구하기 쉬운 암모니아는 특유의 냄새 때문에 사용하기에 적절하지 못하다.) 그만큼 순수한 수소의 장점을 많이 갖고 있다.
또 분자의 구조가 복잡해지면 복잡해질수록 분해가 되면서 더 많은 전자가 나올 수는 있지만 상온분해가 힘들어지기 때문에 반응속도가 느려지고 따라서 실생활에서 활용하기에 불리하게 된다. 그래서 구조가 단순한 메탄올이나 포름산을 사용하게 되는 것이다.
연료전지의 연료가 되는 메탄올은 천연가스, 석유, 석탄, 유모혈암(오일셰일), 석회석 그리고 나무, 농촌 및 도시 폐기물을 포함한 많은 자원들로 만들 수 있다. 즉 재생가능 식물성 물질에서 만들어지는 메탄올은 세계의 이산화탄소의 총량을 증가시키지 않을 것이기 때문에, 온실가스 중립성의 연료인 것이다. 그렇지만 메탄올은 독성이 있어서 조금만 마시게 되어도 눈이 멀거나 사망 할 수 있으며 적은 양으로도 두통이나 메스꺼움, 복통, 구토 등의 증상이 나타날 수 있다. 만약 이러한 메탄올을 연료전지로 사용하게 된다면 적어도 지금보다는 급성 혹은 만성 메탄올 노출에 의한 부작용이 대두 될 수도 있다.

참고 자료

없음