[리포트] [리포트]에너지공학-연료전지
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작성일 18-12-14 21:37본문
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연료전지의 歷史
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연료전지의 원리
연료 중 수소와 공기 중 산소가 전기 화학 反應에 의해 직접 발전1. 연료극(양극)에 공급된 수소는 수소이온과 전자로 분리2. 수소이온은 전해질을 통해 음극으로 이동하고 전자는 외부회로를 통해 음극으로 이동3. 음극 쪽에서 산소이온과 수소이온이 만나 反應생성물(물)을 생성
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연료전지의 장단점
장점(長點)
발전효율이 40∼60 % 이며, 열병합 발전시 80% 이상 가능
천연가스, 메탄올, 석탄가스 등 다양한 연료사용 가능
environment공해 감소 : 배기가스 중 NOx, SOx 및 분진이 거의 없으며, CO2 발생량에 있어서도 미분탄 화력발전에 비하여 20∼40% 감소
회전부위가 없어 소음이 없으며, 기존 화력발전과 같은 다량의 냉각수 불필요
도심부근 설치 가능하여 송배전시의 설비 및 전력 손실 적음
부하변동에 따라 신속히 反應하며, 설치형태에 따라서 현지 설치용, 분산 배치형, 중앙 집중형 등의 다양한 용도 사용 가능
단점
고도의 기술과 고가의 재료 사용으로 인해 현재는 경제성이 떨어짐
내구성과 신뢰성의 문제 등 상용화를 위해선 아직 해결해야 할 기술적 난제가 존재.
연료전지에 공급할 원료(ex 수소)의 대량 생산과 저장, 운송,…(생략(省略)) 공급 등의 기술적 해결이 시급하고 연료전지의 상용화를 위한 인프라 구축 역시 미비한 상황.
그 동안 화석연료 에너지 체제에 익숙해져 있기 때문에 새로운 형태의 에너지 시스템에 대한 국민들의 인식 부족.
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연료전지의 종류
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용융탄산염 연료전지(Molten Carbonate Fuel Cell)
용융탄산염형 연료전지의 전해질은 낮은 용융점을 가지는 탄화리튬과 탄화포타슘의 혼합물이다.
운전 온도 1000℃에서 금속 재료의 적당한 열적-기계적 강도를 요구하기 때문에 가스누출 방지가 가장 중요한 애로 사항이다.
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고분자 분리막 연료전지(Polymer Membrane Fuel Cell)
고분자 분리막형 연료전지의 전해질은 액체가 아닌 고체 고분자 중합체(Membrane)로써 다른 연료전지와 구별된다
소형화가 가능하며, 기술이 인산형과 유사하여 응용 기술의 적용이 쉽기 때문에 현재 고분자 전해질형 연료전지의 이용 규모가 적을지라도 상업화할 수 있으며 자동차 實驗 결과 우수성이 입증되어 더 많은 연구 계획을 진행 중에 있다
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인산형 연료전지(Phosphoric Acid Fuel
레포트/공학기술
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다.
용융탄산염형 연료전지의 운전 온도는 약 650℃이다
운전의 안정성과 내구성이 현재 용융탄산염형 연료전지의 유효 수명의 제한 점이다.
전극은 다공성 니켈로 만드는데 부식성과 내구성은 아직 개발에 중요한 애로점이다.
순서
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설명
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연료전지
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목 차
연료전지란
연료전지의 원리 및 장단점
연료전지의 종류
연료전지 사용현재상황
연료전지 발전 추이
국내기술,개발동향
국외기술,개발동향
실용화
Reference List
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연료전지란
연료전지는 연료(수소)의 화학에너지가 전기에너지로 직접 변환되어 직류 전류를 생산하는 능력을 갖는 전지(Cell)로 definition 되며, 종래의 전지와는 다르게 외부에서 연료와 공기를 공급하여 연속적으로 전기를 생산한다.
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고체 산화물형 연료전지(Solid Oxide Fuel Cell)
고체산화물형 연료전지의 특징은 탄화수소를 직접 전기로 change(변화)시킬 수 있는데 있다
고체산화물형 연료전지의 가장 톡특한 characteristic(특성)은 운전 온도는 약 1000℃ 로서 매우 높다는 것이다.
고체산화물형 연료전지는 상업적으로 자동차응용에 연구되어지고 있다 자동차에 사용하기 위한 이 전지 기술의 모형화가 배터리 전원 공급형
자동차가 아닌 전위밀도를 요구하는 것과 접목시키는 것이 궁극적인 목적이다. 따라서 에너지 저장장치가 아니라 에너지 변환장치이다.
연료전지는 화학에너지를 전기에너지로 직접 변환시켜 주는 에너지 변환기구이다.