[지구시스템]수소에너지

소개

수소에너지에 대한 내용입니다.

목차

1.수소에너지란?
2.수소에너지의 특징
3.수소에너지의 생성방법
4.수소에너지의 저장방법

본문내용

1. 수소 에너지란?
수소는 1 개의 양성자와 1 개의 전자로 구성된 가장 간단한 원소이며 우주에서 가장 흔한 원소이다. 그러나 수소는 자연에서 홀로 발견되지는 않으며 항상 산소나 탄소와 결합된 형태로만 발견된다. 공기 중의 산소와 결합하면서 1 그램당 28,680 칼로리의 열을 내게 된다. 공기 중에서 연소시 온도는 2,300℃까지 올라가며 산소분위기에서 연소온도는 3,000℃ 까지 올라간다. 공기 중에서 자연발화온도는 585℃로 메탄이나 프로판보다 높다. 자연에서 발견될 때에는 물 또는 석유처럼 항상 다른 원소와 결합된 형태로 나타나기 때문에 에너지를 투입하여 순수 수소형태로 바꾸어 주어야 한다. 이런 의미에서 수소에너지는 전기와 마찬가지로 에너지담체 또는 2차
에너지로 이해하여야 한다.

2. 수소 에너지의 특징
첫째, 수소는 연료로 사용할 경우에 연소시 극소량의 NOx 발생을 제외하고는 공해물질이 생성되지 않으며, 직접 연소에 의한 연료로서 또는 연료전지 등의 연료로서 사용이 간편하다. 둘째, 수소는 가스나 액체로서 쉽게 수송할 수 있으며, 고압가스, 액체수소, Metal hydride 등의 다양한 형태로 저장이 용이하다. 셋째, 수소는 궁극적으로는 무한정인 물을 원료로 하여 제조할 수 있으며, 사용 후에는 다시 물로 재순환이 이루어진다. 넷째, 수소는 산업용의 기초 소재로부터 일반 연료, 수소자동차, 수소비행기, 연료전지 등 현재의 에너지 시스템에서 사용되는 거의 모든 분야에 이용될 수 있다.
3. 수소의 생산방법
수소를 얻기 위해서는 화합물 형태로 존재하는 수소를 분리하여야 한다.
① 수증기개질법 (상용으로 사용 중)
수증기개질은 저급탄화수소(탄소수가 적은 탄화수소)와 수증기를 고온(830oC)에서 촉매를 사용하여 반응시켜서 소위 합성가스라고 하는 일산화탄소와 수소의 혼합물을 얻는 공정이다. 이 반응에서 생성된 수소는 암모니아나, 메탄올, 옥소반응, 수소화 반응의 원료로서 중요하다. 이 반응의 원료로서는 저급탄화수소인 C1 - C4의 알칸을 사용하는데 주로 메탄을 사용하며 납사도 원료로 사용한다. 납사에 비하여 메탄이 공정 면에서 유리한데 이는 비점이 다른 여러 가지 탄화수소의 혼합물인 납사에 비하여 단순하기 때문이며 반응생성물도 납사에 비하여 단순하여 제비용이 절감된다

참고자료

· 원자력수소연구원 http://www.hydrogen.re.kr/
· http://hydrogen.com.ne.kr/docum/h-prospect.htm
· http://100.naver.com/100.nhn?type=image&media_id=13942&docid=134350&dir_id=05010302
· http://blog.naver.com/kybkang9/100023793579
· http://www.atomic.or.kr/atomica/figure.html?chapter=1-5-2-19&fig=F&num=2
· http://blog.naver.com/justin27/120019173910
· http://www.hydrogen.or.kr/H2%20Info/Hi-3-1.htm
· http://hydrogen.com.ne.kr/docum/h-prospect.htm
· 네이버 특허 실용 중 온실가스 비방출형 수증기 개질법에 의한 수소 생산방법
· 경향신문 2006년 5월 16일 과학면
· 중앙일보 2005년 9월 9일 과학면
· 한전 전력연구원 2005년 춘계 화학공학회 특별심포지움“수소경제와 연료전지”발표자료