[공학] 연료전지 정의와 기본개념

소개글

잘쓰세요^^

목차

1. 연료전지란 무엇인가?
1.1. 연료전지의 정의
1.1. 연료전지의 기본 개념
1.1. 연료전지의 기원

1. 연료전지의 종류 및 장점
1.1. 인산형 연료전지
1.1. 알칼리형 연료전지
1.1. 고분자전해질형 연료전지(Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell)
1.1. 용융탄산염형 연료전지(Molten Carbonate Fuel Cell)
1.1. 고체산화물형 연료전지(Solid Oxide Fuel Cell)
1.1. 직접메탄올연료전지(Direct Methanol Fuel Cell)
1.1. 연료전지의 장점
1.1. 연료전지의 기대효과

1. 연료전지 자동차
1.1. 자동차 응용
1.1. 연료전지자동차와 전기자동차

1. 연료전지의 현황
1.1. 대한민국
1.1. 미국
1.1. 일본

1. 참고 문헌 및 사이트

본문내용

연료전지란 무엇인가?
연료전지의 정의
☞ 연료전지는 수소 에너지로부터 전기 에너지를 발생시키는 미래의 환경 친화적 신에너지이다.
연료전지의 기본 개념
☞ 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.
☞ 연료전지의 기본 개념은 수소와 산소의 반응에 의하여 생성되는 전자의 이용으로 설명할 수 있다.
연료극에서 수소가 수소이온과 전자로 분해된다.
↓
수소이온은 전해질을 거쳐 공기극으로 이동한다.
↓
전자는 외부회로를 거쳐 전류를 발생한다.
↓
공기극에서 수소이온과 전자,그리고 산소가 결합하여 물이된다.

위의 그림에서 보는 바와 같이 수소는 Anode를 통과하고 산소는 Cathode를 통과한다. 수소는 전기 화학적으로 산소와 반응하여 물을 생성하면서 전극에 전류를 발생시킨다. 전자가 전해질을 통과하면서 직류 전력이 발생하며 열도 부수적으로 생산된다. 직류 전류는 직류 전동기의 동력으로 사용되거나 인버터에 의해 교류 전류로 바꾸어 사용된다. 연료전지에서 발생된 열은 개질을 위한 증기를 발생시키거나 냉난방 열로 사용될 수 있으며, 사용되지 않을 경우에는 배기열로 배출된다.
연료전지의 연료인 수소는 순수 수소를 이용하거나, 메탄이나 에탄올 같은 탄화수소를 이용하여 개질이라는 과정을 통해 생산된 수소를 이용한다. 순수한 산소는 연료전지의 효율을 높일 수 있지만 산소 저장에 따른 비용과 무게가 증가하는 문제가 있다. 따라서 공기 중에 산소가 많이 포함되어 있으므로 효율은 좀 떨어지지만 공기를 직접 이용한다. 종합적으로 다음과 같은 반응에 따라 전기와 열 및 물이 생성된다.

참고 자료

http://fuelcell.kist.re.kr/Teams/FuelCell/01.htm
http://kjdaily.com/main.html
http://fuelcell.korea.ac.kr/
http://nfcrc.kier.re.kr/kind_fc.htm
http://www.hyundai-motor.com/index.html