연료전지

소개

연료전지에 대한 기초개념부터 종류,현황까지 정리한 레포트입니다.
만점받은 레포트라 많은 분들꼐 도움이 될 것입니다.

목차

1. 연료전지의 개념
2. 연료전지의 원리
3. 연료전지의 특징
4. 연료전지의 종류
5. 최근 연료전지 활용사례

본문내용

1. 연료전지의 개념

- 연료전지는 수소와 산소의 화학반응으로 생기는 화학에너지를 직접 전기에너지로 변환시키는 미래의 환경친화적 신에너지.
- H₂+ 1/2O₂→ H₂O + 전기




2. 연료전지의 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 발생한다.




연료극에서 수소가 수소이온과 전자로 분해
↓
수소이온은 전해질을 거쳐 공기극으로 이동
↓

전자는 외부회로를 거쳐 전류를 발생

↓

공기극에서 수소이온과 전자,그리고 산소가 결합하여 물형성
 





3. 연료전지의 특징

① 고효율 : Carnot Cycle의 제한을 받지 않음 (효율 >40%).
② 무공해 : NOx와 SOx를 배출하지 않음.
③ 무소음 : Moving Parts가 없음.
④ 모듈화 : 건설과 증설이 용이하고 다양한 용량이 가능.
⑤ 다연료 : 수소, 석탄가스, 천연가스, 매립지가스, 메탄올, 휘발유의 사용이 가능.
⑥ 열병합(고온연료전지의 경우) : 폐열 활용이 가능.

① MCFC(용융탄산염 연료전지)

통상 제 2 세대 연료전지로 불리는 용융탄산염 연료전지는 다른 형태의 연료전지와 함께 높은 열효율, 높은 환경친화성, 모듈화 특성 및 작은 설치공간으로 대표되는 장점을 공유하는 동시에, 650℃의 고온에서 운전되는 추가 장점들을 갖고 있다. 즉, 고온에서의 빠른 전기화학반응은 전극재료를 백금 대신 저렴한 니켈의 사용을 가능케 하여 경제성에서 유리할 뿐만 아니라, 백금전극에 피독물질로 작용하는 일산화탄소마저도 수성가스 전환반응을 통하여 연료로 이용하는 니켈전극의 특성은 석탄가스, 천연가스, 메탄올, 바이오매스 등 다양한 연료 선택성을 제공한다. 그리고 HRSG (Heat Recovery Steam Generator) 등을 이용한 bottoming cycle로 양질의 고온 폐열을 회수 사용하면 전체 발전 시스템의 열효율을 약 60% 이상으로 제고시킬 수 있다.

참고자료

· 없음