연료전지란?(태양광패널 태양광배터리 인산철배터리)
전기, 열, 물을 생산하기 위해 수소연료를 산소와 결합하는 전기화학 장치입니다.
연료를 사용하여 전기 화학 반응이 일어난다는 점에서는 일반 배터리와 유사합니다만,
연소가 없기 때문에 유해한 배출물은 없고, 부산물은 순수한 물 뿐입니다.
기본적으로 연료전지는 전해액에 의해 분리된 2개의 전극을 사용하여 역방향으로 전기분해 됩니다.
양극은 수소를 받고 음극은 산소를 수집합니다.
양극의 촉매는 수소를 정전하 수소이온과 전자로 분리합니다.
산소는 이온화되어 전해질 통해 양극 구역으로 이동하여 그곳에서 수소와 결합니다.
연료전지는 탄소연료를 에너지로 전환하는 데 연소보다 더 효율적입니다.
수소는 가장 단순한 화학원소(양자 하나 전자 하나)이고 양이 풍부하고(저렴하고) 매우 깨끗합니다.
하지만 수소는 다른 물질과 결합이 되어 있고,
이것을 순수 수소로 만들 경우 휘발유보다 생산비용이 많이 들어갑니다.
또한 수소를 저장하는 것은 무거운 강철 탱크가 필요하고,
밀도가 높은 액체 형태로 저장시에는 저온 저장을 위한 단열재 등이 필요합니다.
수소와 산소를 이용해 전력을 생산해내는 연료전지의 전력생산 효율은 종류에 따라 다르지만 40~50% 선입니다.
연료전지에서 발생하는 열 또한 이용할 경우의 효율까지 고려하면,
효율은 80% 이상이며,
연료전지에서 발생하는 열은 물을 가열하여 난방이나 온수 등으로 이용할 수 있게 됩니다.
특히 SOFC, MCFC 등 고온에서 작동하는 연료전지의 경우 발생하는
열에너지가 많으므로 이를 적절하게 이용하는 것이 중요하다고 할 수 있습니다.
연료를 이용하는 효율이 높아 보일러보다 투입되는 연료는 적으면서
비슷한 에너지를 낼 수 있다는 장점이 있어 보일러를 대체하기 위한 연구가 진행되고 있습니다.
연료전지의 종류
