연료전지

소개

연료전지의 전반적인 내용입니다.

목차

1.1연료전지의 역사

1.2연료전지의 원리

1.3 연료전지 부품과 기능
(1) 연료
(2) 연료전지 시스템

1.4 연료전지의 종류
(1)인산형 연료전지 (Phosphoric Acid)
(2) 알칼리형 연료전지(Alkaline)
(3) 고분자전해질형 연료전지(Polymer Electrolyte Membrane;PEM)
(4) 용융탄산염형 연료전지(Molten Carbonate)
(5) 고체산화물형 연료전지(Solid Oxide)
(6) 직접메탄올연료전지(Direct Methanol)
(7) 재생형 연료전지(Regenerative Fuel)

1.5 연료전지의 사용
(1) 수송용 전원
(2) 고정용 전원
(3) 휴대용 전원

1.6 가스터빈 / 연료전지의 하이브리드 시스템

1.7 연료전지의 문제점
(1) 가격
(2) 내구성(durability)과 신뢰성(dependability)
(3) 연료 문제
(4) 국민적 수용

✐ 연료전지에 대해 알아가면서...

본문내용

1.1 역사
1983년 영국의 법률가이며 아마추어 물리학자인 William Robert Grove가 연료전지의 원리를 최초로 발명하였다.
1.2 작동원리
1. 이온전도성이 좋은 전해질(electrolyte)을 사이에 두고 두 개의 다공성 전극으로 구성.
2. 연료극에서 수소가 전자를 내어놓고 전해질을 통해 이동해온 산소이온과 만나 물과 열을 생성 시킨다.
3. 연료극에서 생성된 전자는 외부회로를 통해 직류전류를 만들면서 공기극으로 이동.
4. 공기극에서 산소와 만나 산소이온이 된다.
5. 생성된 이온은 전해질을 통해 연료극으로 이동하게 된다.
6. 200℃이하에서 작동하는 저온 연료전지의 경우 수소이온이 공기극 쪽으로 이동하여 공 기극 쪽으로 이동하여 공기극에서 물을 생성시키는반응을 일으킴.

<화학 반응식>
(-) 극 : H₂ ---> 2H+ + 2e-
(+) 극 : ½ O₂ + 2H+ + 2e- ---> H₂O
전체반응 : H₂+ ½O₂---> H₂O
전체반응을 보면 물의 전기분해 역반응에 해당된다.

1.3 연료전지 부품과 기능
(1) 연료
순수한 수소, 메탄올, 가솔린, 디젤 , 석탄화가스등이 있다

❶ 순수한 수소
-대부분의 연료전지 시스템은 순수한 수소가스를 연료로 사용.
-수소가스는 에너지 밀도가 낮기 때문에 가솔린과 같은 기존의 연료에 상당하는 출력을 생성하기 위하여 충분한 저장 능력이 필요.
-현재 고압탱크와 저장기술들이 개발중에 있음.
-인프라로는 소비자가 액체연료 형태로 수소가스를 구하기가 어렵다. 그에따른 수소충전소 의 배치에 관한 비용이 뒷받침 되어야 함.
❷ 수소가 농후한 연료
-연료전지 시스템은 메탄올,천연가스,가솔린,석탄화가스등과 같은 수소가 농후한 연료를 사 용 할수도 있다.
(2) 연료전지 시스템
❒ 연료전지 시스템의 4가지 기본 부품
➀ 연료처리 장치(fuel processor)
-연료를 연료전지에 사용가능하도록 변환시킨다.

참고자료

· -연료전지 기본원리 (배중면, 한국 과학기술원 기계공학과)
· -삼성경제연구소
· -대체에너지 (인터비전 윤척석저)
· -한국 에너지 기술 연구원(http://www.kier.re.kr)
· -한국재경신문(http://news.jknews.co.kr/)
· -해외과학기술 동향
· (http://www.hino.co.jp/j/corporate/newsrelease/pressrelease/detail.php?id=91)
· -http://www.utcfuelcells.com
· -http://alternativefuels.about.com/
· -www.boeing.com
· -http://www.donga.com/
· -http://www.defence.co.kr/
· -http://www.busmania.com/
· -http://www.betanews.net/