[에너지공학 A+] 차세대 연료 전지에 대하여.

소개글

에너지공학시간때 텀프로젝트로 학기말에 제출했던 레포트 입니다.

점점 화석연료가 떨어지고 새로운 대체 에너지가 각광받고 있는 시기에

차세대 연료 전지에 대한 레포트를 작성하게 되었습니다.

연료전지의 정의

◦연료전지란 천연가스, 메탄올, 석탄가스 등의 연료에 있는 수소와 공기중의 산소를 촉매를 이 용한 전기화학반응을 일으켜 연료가 가지고 있는 화학에너지를 전기에너지와 열로 변환시키 는 발전장치이다. 기존의 내부연소엔진과는 달리 연소의 효율을 최대 80%까지 올릴 수 있으며 NOx, SOx 및 CO2의 발생량을 크게 줄일 수 있고 소음도 아주 적은 무공해 에너지기술이다. 이러한 연료전지의 장점으로 그동안 자동차, 발전, 가전제품 등의 연소 및 에너지관련분야에서 많은 연구가 진행되고 있다.

목차

Ⅰ. 연료전지란 무엇인가?
1. 연료전지의 정의
2. 연료전지의 원리
3. 연료전지의 종류


Ⅱ. 연료전지의 종류별 특징 및 기술
1. 고분자 전해질형 연료전지(PEMFC)
2. 인산형 연료전지(PAFC)
3. 직접메탄올 연료전지(DMFC)
4. 고체산화물형 연료전지(SOFC)
5. 용융 탄산염 연료전지(MCFC)
6. 결론 및 고분자전해질형 연료전지의 필요성 도출


Ⅲ. 고분자전해질 연료전지의 개발필요의 타당성

1. 국내외 기술개발 동향분석
2. 시장성 및 파급효과
3. 추진 타당성 및 성공가능성
4. 결론

본문내용

1. 연료전지의 정의

◦연료전지란 천연가스, 메탄올, 석탄가스 등의 연료에 있는 수소와 공기중의 산소를 촉매를 이 용한 전기화학반응을 일으켜 연료가 가지고 있는 화학에너지를 전기에너지와 열로 변환시키 는 발전장치이다. 기존의 내부연소엔진과는 달리 연소의 효율을 최대 80%까지 올릴 수 있으며 NOx, SOx 및 CO2의 발생량을 크게 줄일 수 있고 소음도 아주 적은 무공해 에너지기술이다. 이러한 연료전지의 장점으로 그동안 자동차, 발전, 가전제품 등의 연소 및 에너지관련분야에서 많은 연구가 진행되고 있다.

2. 연료전지의 원리(고분자 전해질 연료전지를 예로 설명)

◦ 물을 전기분해하면 전극에서 산소와 수소가 발생하는데 연료전지는 물의 전기 분해 역반응을 이용하는 것으로 수소와 산소로부터 전기와 물을 만들어 내 는 것이다. 연료전지는 일반 화학전지(예, 건전지, 축전지 등)와 달리 수소와 산 소가 공급되는 한 계속 전기를 생산할 수 있다. 즉, 공기만 있으면 무한히 사용 할 수 있는 에너지이다.
하나의 화학반응에서 얻어지는 최대 에너지는 Gibbs 자유에너지 변화 ΔG와 관계가 있다.

ΔG=ΔH - TΔS Gibbs-Helmholtz Eq. (1)

여기에서, ΔH : 반응 Enthalpy 변화, ΔS : 반응 Entropy 변화, T : 절대온도 (K)이다. 25℃의 온도와 1atm의 가스압력에서 수소와 산소가 반응할 때의 Gibbs 자유에너지 변화

참고 자료

없음