연료전지기술

소개

연료전지기술 정의와 종류, 개발단계와 응용 개선해야할 점 등이 소개 되어있습니다.

목차

1. 연료전지의 정의와 기본 원리

2. 연료전지의 특징과 종류

3. 연료전지의 현재 개발 단계와 응용

4. 연료전지의 단점

5. 참고 사이트

본문내용

연료전지기술
1. 연료전지의 정의와 기본 원리
1.1. 연료전지의 정의
기존의 연료가 가지고 있는 화학에너지, 즉 연소 에너지를 연속적으로 직접 전기에너지로 변환시키는 에너지 변환 장치이다.
1.2 연료전지의 기본 원리
각 전극에서 일어나는 반응식과 총 반응식은 다음과 같다.
Anode : H2 (g) → 2H+ + 2e- (1)
Cathode : 1/2O2 (g) + 2H+ + 2e- → H2O (ℓ) (2)
총반응식 : H2 (g) + 1/2O2(g) → H2O (ℓ)
연료전지의 원리를 따져보기 전에 전기의 발생원리부터 생각해보면, 전기는 석탄, 석유, 천연가스 등의 화석연료를 연소시켜 발전하는 화력발전 방식으로 얻어진다. 이러한 화력발전은 연료의 화학에너지가 열에너지에서 기계적 에너지로, 여기에서 다시 전기에너지로 변화하는 3단계의 과정을 거쳐 전기를 발생시키는 발전방식이다. 즉 연료의 화학에너지를 연소를 통해 스팀(열)으로 변화시키고, 이를 다시 기계적 터빈 회전력을 통해 전기에너지를 발생시키는 변환 과정이다. 하지만 연료전지는 중간과정 없이 화학에너지에서 바로 전기에너지로 직접 변환된다. 천연가스나 메탄올 등의 연료에서 얻어낸 수소와 공기 중의 산소를 반응시키면, 전기에너지를 직접 얻을 수 있다. 이러한 원리는 물을 전기분해하면 수소와 산소가 발생된다는 것을 역으로 이용한 것이다. 수소와 산소를 반응시키면 연소반응에 의해 열이 발생하면서 물이 되는데, 이때 수소와 산소를 직접 반응시키는 대신 연료전지를 통해 전기화학반응이 일어나게 하면 물과 열 이외에도 전기를 발생시킬 수 있다.
2. 연료전지의 특징과 종류
2.1 연료전지의 특징
- 발전효율이 40% ~ 60% 이며, 열병합 발전시 80% 이상 가능하다.
- 천연가스, 메탄올 석탄가스 등 다양한 연료사용 가능하다.
- 환경공해 감소 : 배기가스중 질소산화물이나 황산화물의 분지이 거의 없으며 이산화탄소 발생량에 있어서도 미분탄 화력발전에 비하여 20% ~ 40% 감소한다.

참고자료

· http://cafe.naver.com/moolenergy.cafe?iframe_url=/ArticleRead.nhn%3Farticleid=327
· http://kin.naver.com/open100/db_detail.php?d1id=11&dir_id=1102&eid=1hRwO6xIAACHs9ROqjEUsJNHVTVp6haT&qb=v6y34cD8wfY=
· http://blog.daum.net/batoro789/1714675