연료 전지의 작동 원리

연료 전지 에 대해 들어본 적이 있을 것입니다 . 2003년 부시 대통령 은 국정연설 에서 수소연료 이니셔티브(HFI) 라는 프로그램을 발표했다 . 2005년 에너지 정책법(EPACT 2005) 및 2006년 고급 에너지 이니셔티브의 법률에 의해 지원되는 이 이니셔티브는 2020년까지 연료 전지 차량을 실용적이고 비용 효율적으로 만들기 위해 수소, 연료 전지 및 기반 시설 기술을 개발하는 것을 목표로 합니다. 미국은 지금까지 연료 전지 연구 및 개발에 10억 달러 이상을 투자했습니다.

그렇다면 연료 전지는 정확히 무엇입니까? 정부, 민간 기업 및 학술 기관이 협력하여 개발 및 생산하는 이유는 무엇입니까? 연료 전지는 오염 없이 조용하고 효율적으로 전력을 생산합니다. 화석 연료를 사용하는 동력원과 달리 작동 중인 연료 전지의 부산물은 열과 물입니다. 하지만 어떻게 합니까?

이 기사에서 우리는 각각의 기존 또는 새로운 연료 전지 기술에 대해 간략히 살펴볼 것입니다. 우리는 세부 방법거야 고분자 전해질 막 연료 전지 ( PEMFC ) 작업을하고 연료 전지는 발전의 다른 형태와 비교하는 방법을 검토한다. 또한 우리는 연료 전지를 실용적이고 저렴하게 사용하기 위해 연구자들이 직면한 몇 가지 장애물을 탐구하고 연료 전지의 잠재적 적용에 대해 논의할 것입니다.

당신이 그것에 대해 기술하고 싶다면 연료 전지는 전기 화학 에너지 변환 장치 입니다. 연료 전지는 화학 물질인 수소와 산소를 물로 변환하고 그 과정에서 전기를 생산합니다.

우리 모두에게 친숙한 또 다른 전기화학 장치는 배터리 입니다. 배터리 내부에는 모든 화학 물질이 저장되어 있으며 이러한 화학 물질도 전기로 변환합니다. 이것은 배터리가 결국 "고장나고" 버리거나 재충전한다는 것을 의미합니다.

연료 전지를 사용하면 화학 물질이 지속적으로 셀로 흘러 들어가 절대 죽지 않습니다. 화학 물질이 셀에 흐르는 한 전기는 셀 밖으로 흐릅니다. 오늘날 사용되는 대부분의 연료 전지는 화학 물질로 수소와 산소를 사용합니다.

다음 섹션에서는 다양한 유형의 연료 전지를 살펴보겠습니다.

내용물

1. 연료전지의 종류
2. 고분자 교환막 연료전지
3. 연료전지 효율
4. 가솔린 및 배터리 전력 효율
5. 연료 전지 문제
6. 왜 연료 전지를 사용합니까?

연료 전지는 포함하여 많은 다른 에너지 변환 장치와 경쟁 가스 터빈 당신의 도시에 전력 공장의 가솔린 엔진 당신의 자동차 와 배터리 당신의 노트북 . 터빈 및 가솔린 엔진과 같은 연소 엔진은 연료를 연소시키고 가스 팽창에 의해 생성된 압력을 사용하여 기계적 작업을 수행합니다. 배터리는 필요할 때 화학 에너지를 다시 전기 에너지로 변환합니다. 연료 전지는 두 가지 작업을 보다 효율적으로 수행해야 합니다.

연료 전지는 모터 , 조명 또는 여러 전기 제품 에 전원을 공급하는 데 사용할 수 있는 DC(직류) 전압 을 제공합니다 .

서로 다른 화학 물질을 사용하는 여러 유형의 연료 전지가 있습니다. 연료 전지는 일반적으로 작동 온도와 사용 하는 전해질 유형에 따라 분류됩니다 . 일부 유형의 연료 전지는 고정식 발전소에서 사용하기에 적합합니다. 다른 것들은 소형 휴대용 애플리케이션이나 자동차에 동력을 공급하는 데 유용할 수 있습니다. 연료 전지의 주요 유형은 다음과 같습니다.

고분자 교환막 연료전지(PEMFC)

에너지부(DOE)는 PEMFC를 운송 응용 분야의 가장 유력한 후보로 꼽고 있습니다. PEMFC는 전력 밀도가 높고 작동 온도가 비교적 낮습니다(섭씨 60~80도 또는 화씨 140~176도). 낮은 작동 온도는 연료 전지가 예열되어 전기를 생성하기 시작하는 데 그리 오랜 시간이 걸리지 않는다는 것을 의미합니다. 다음 섹션에서 PEMFC를 자세히 살펴보겠습니다.

고체산화물 연료전지(SOFC)

이 연료 전지는 공장이나 마을에 전기를 공급할 수 있는 대규모 고정식 발전기에 가장 적합합니다. 이러한 유형의 연료 전지는 매우 높은 온도(섭씨 700~1,000도)에서 작동합니다. 이 고온은 연료 전지의 부품이 반복적으로 켜고 끄기를 반복한 후 고장날 수 있기 때문에 신뢰성에 문제를 만듭니다. 그러나 고체 산화물 연료 전지는 연속 사용 시 매우 안정적입니다. 실제로 SOFC는 특정 작동 조건에서 연료 전지 중 가장 긴 작동 수명을 입증했습니다. 고온은 또한 장점이 있습니다. 연료 전지에서 생성된 증기는 터빈으로 보내져 더 많은 전기를 생성할 수 있습니다. 이 프로세스를 열병합 발전(CHP) 이라고 하며 시스템의 전체 효율을 향상시킵니다.

알칼리 연료 전지(AFC)

이것은 연료 전지에 대한 가장 오래된 설계 중 하나입니다. 미국 우주 프로그램은 1960년대부터 그것들을 사용해 왔습니다. AFC는 오염에 매우 취약하므로 순수한 수소와 산소가 필요합니다. 또한 매우 고가이기 때문에 이러한 유형의 연료 전지는 상용화되기 어려울 것입니다.

용융 탄산염 연료 전지(MCFC)

SOFC와 마찬가지로 이러한 연료 전지는 대형 고정식 발전기에도 가장 적합합니다. 그들은 섭씨 600도에서 작동하므로 더 많은 전력을 생성하는 데 사용할 수 있는 증기를 생성할 수 있습니다. 고체 산화물 연료 전지보다 작동 온도가 낮기 때문에 이러한 이국적인 재료가 필요하지 않습니다. 이것은 디자인을 조금 더 저렴하게 만듭니다.

인산 연료 전지(PAFC)

인산 연료 전지는 소형 고정식 발전 시스템에 사용할 가능성이 있습니다. 고분자 교환막 연료전지보다 높은 온도에서 작동하므로 예열 시간이 더 깁니다. 이것은 자동차에서 사용하기에 부적합합니다.

직접 메탄올 연료 전지(DMFC)

메탄올 연료 전지는 작동 온도 측면에서 PEMFC와 비슷하지만 효율적이지 않습니다. 또한, DMFC는 촉매 역할을 하기 위해 상대적으로 많은 양의 백금을 필요로 하기 때문에 연료전지의 가격이 비싸다.

다음 섹션에서는 DOE가 미래 차량에 전력을 공급하는 데 사용할 계획인 연료 전지인 PEMFC에 대해 자세히 살펴보겠습니다 .

연료 전지의 발명

William Grove 경은 1839년에 최초의 연료 전지를 발명했습니다. Grove는 물을 통해 전류를 보내 수소와 산소로 분리될 수 있다는 것을 알고 있었습니다(전기 분해 라고 하는 과정 ). 그는 이 과정을 반대로 하면 전기와 물을 생산할 수 있다고 가정했습니다. 그는 원시적인 연료 전지를 만들고 그것을 가스 볼타 배터리 라고 불렀습니다 . 그의 새로운 발명품을 실험한 후, 그로브는 그의 가설을 증명했습니다. 50년 후 과학자 Ludwig Mond와 Charles Langer 는 전기를 생산하는 실용적인 모델을 만들려고 시도하면서 연료 전지 라는 용어를 만들었습니다 .

중합체 교환막 연료 전지 (PEMFC)의 가장 유망한 연료 전지 기술의 하나이다. 이러한 유형의 연료 전지는 아마도 자동차, 버스 및 심지어 집에 전력을 공급하게 될 것입니다. PEMFC는 모든 연료 전지의 가장 간단한 반응 중 하나를 사용합니다. 먼저 PEM 연료 전지에 무엇이 들어 있는지 살펴보겠습니다.

에서 그림 1 당신은 PEMFC의 네 가지 기본 요소가 있음을 알 수 있습니다

그림 2. 작동 중인 연료 전지의 애니메이션

도 2 는 연료전지 애노드 측으로 유입 되는 가압된 수소가스(H ₂ )를 보여준다 . 이 가스는 압력에 의해 촉매를 통과하게 됩니다. 가 H 때 ₂ 분자가 촉매에 백금과 접촉, 그것은 두 개로 분할 H ⁺ 이온 및 전자 2 (E ^- ). 전자는 양극을 통해 전도되어 외부 회로(모터 회전과 같은 유용한 작업 수행)를 통과하여 연료 전지의 음극 측으로 돌아갑니다.

한편, 연료 전지의 캐소드 측에서는 산소 가스(O ₂ )가 촉매를 통해 강제로 유입되어 두 개의 산소 원자를 형성합니다. 이 원자들 각각은 강한 음전하를 띠고 있습니다. 이 음전하 는 막을 통해 두 개의 H ⁺ 이온을 끌어당겨 외부 회로에서 산소 원자 및 두 개의 전자와 결합하여 물 분자(H ₂ O) 를 형성합니다 .

단일 연료 전지에서 이 반응은 약 0.7볼트만 생성합니다. 이 전압을 합리적인 수준까지 올리려면 많은 개별 연료 전지를 결합하여 연료 전지 스택 을 형성해야 합니다 . 양극판 은 하나의 연료 전지를 다른 연료 전지에 연결하는 데 사용되며 산화 및 환원 조건 및 전위에 영향을 받습니다. 양극판의 큰 문제는 안정성입니다. 금속 양극판은 부식될 수 있으며 부식 부산물(철 및 크롬 이온)은 연료 전지 멤브레인 및 전극의 효율성을 감소시킬 수 있습니다. 저온 연료 전지는 경량 금속 , 흑연 및 탄소/열경화성 복합 재료를 사용합니다. (열경화성 수지란 고온에도 강성을 유지하는 플라스틱의 일종) 양극판 소재로 사용됩니다.

다음 섹션에서는 연료 전지 차량이 얼마나 효율적인지 살펴보겠습니다.

오염 감소는 연료 전지의 주요 목표 중 하나입니다. 연료 전지 구동 자동차를 가솔린 엔진 구동 자동차 및 배터리 구동 자동차와 비교함으로써 오늘날 연료 전지가 자동차의 효율성을 어떻게 향상시킬 수 있는지 알 수 있습니다.

세 가지 유형의 자동차 모두 동일한 구성 요소( 타이어 , 변속기 등) 가 많기 때문에 자동차의 해당 부분을 무시하고 기계적 동력이 생성되는 지점까지 효율성을 비교합니다. 연료 전지 자동차부터 시작하겠습니다. (이러한 효율성은 모두 근사치이지만 대략적인 비교를 할 수 있을 만큼 충분히 가까워야 합니다.)

연료 전지가 순수 수소로 구동되는 경우 최대 80% 효율이 될 수 있습니다. 즉, 수소의 에너지 함량의 80%를 전기 에너지로 변환합니다. 그러나 우리는 여전히 전기 에너지를 기계적 작업으로 변환해야 합니다. 이것은 전기 모터와 인버터에 의해 수행됩니다. 모터/인버터의 효율에 대한 합리적인 수치는 약 80%입니다. 그래서 우리는 전기를 생산하는 데 80퍼센트의 효율을 가지고 있고, 이를 기계적인 동력으로 변환하는 80퍼센트의 효율을 가지고 있습니다. 그것 은 약 64 퍼센트 의 전체 효율 을 제공 합니다 . 혼다의 FCX 컨셉트카는 60%의 에너지 효율을 가지고 있는 것으로 알려졌다.

연료 소스가 순수한 수소가 아닌 경우 차량에도 리포머 가 필요합니다 . 개질기는 탄화수소 또는 알코올 연료를 수소로 바꿉니다. 그들은 열을 생성하고 수소 이외의 다른 가스를 생성합니다. 그들은 수소를 정화하기 위해 다양한 장치를 사용하지만 그럼에도 불구하고 나오는 수소는 순수하지 않아 연료 전지의 효율을 떨어 뜨립니다. 개질기가 연료 전지 효율에 영향을 미치기 때문에 DOE 연구는 수소 생산 및 저장과 관련된 문제에도 불구하고 순수 수소 연료 전지 차량에 집중하기로 결정했습니다.

다음으로 휘발유 및 배터리 구동 자동차의 효율성에 대해 알아보겠습니다.

수소

수소는 우주에서 가장 흔한 원소입니다. 그러나 수소는 원소 형태로 지구 에 자연적으로 존재하지 않습니다 . 엔지니어와 과학자는 화석 연료나 물을 포함한 수소 화합물에서 순수한 수소를 생산해야 합니다. 이러한 화합물에서 수소를 추출하려면 에너지를 발휘해야 합니다. 필요한 에너지는 열, 전기 또는 빛의 형태로 제공될 수 있습니다.

가솔린 자동차의 효율성은 놀라울 정도로 낮습니다. 배기로 나오거나 라디에이터로 들어가는 모든 열은 낭비되는 에너지입니다. 엔진은 또한 다양한 펌프, 팬 및 발전기를 돌리는 데 많은 에너지를 사용하여 계속 작동합니다. 따라서 자동차 가스 엔진의 전체 효율은 약 20% 입니다. 즉, 가솔린의 열에너지 함량의 약 20%만이 기계적 일로 변환됩니다.

배터리로 구동되는 전기 자동차는 상당히 높은 효율을 가지고 있습니다. 배터리는 약 90% 효율(대부분의 배터리는 약간의 열을 발생시키거나 가열이 필요함)이고 전기 모터/인버터는 약 80% 효율입니다. 이것은 약 72% 의 전체 효율을 제공합니다 .

그러나 그것이 전부는 아닙니다. 자동차에 전력을 공급하는 데 사용되는 전기는 어딘가에서 생성되어야 했습니다. 연소 과정(원자력, 수력, 태양 또는 풍력이 아닌)을 사용하는 발전소에서 생성된 경우 발전소에 필요한 연료의 약 40%만 전기로 변환됩니다. 자동차를 충전하려면 교류(AC) 전력을 직류(DC) 전력으로 변환해야 합니다. 이 프로세스의 효율성은 약 90%입니다.

그래서 전체 주기를 보면 전기차의 효율은 자동차 72%, 발전소 40%, 자동차 충전 90%입니다. 그것 은 26 퍼센트 의 전체 효율 을 제공 합니다 . 전체 효율은 사용되는 발전소의 종류에 따라 크게 다릅니다. 예를 들어 자동차용 전기가 수력 발전소에서 생성되는 경우 기본적으로 무료이며(이를 생성하기 위해 연료를 사용하지 않음) 전기 자동차의 효율은 약 65% 입니다.

과학자들은 연료 전지 효율성을 지속적으로 높이기 위해 설계를 연구하고 개선하고 있습니다. 한 가지 접근 방식은 연료 전지와 배터리 구동 차량을 결합하는 것입니다. Ford Motors와 Airstream은 HySeries Drive 라는 하이브리드 연료 전지 구동계로 구동되는 개념 차량을 개발하고 있습니다 . 포드는 차량의 연비가 갤런당 41마일에 달한다고 주장합니다. 자동차는 리튬 배터리 를 사용하여 자동차에 전원을 공급하고 연료 전지는 배터리를 충전합니다.

연료 전지 차량은 잠재적으로 연료를 사용하지 않는 발전소에 의존하는 배터리 구동 차량만큼 효율적입니다. 그러나 실용적이고 저렴한 방법으로 그 잠재력에 도달하는 것은 어려울 수 있습니다. 다음 섹션에서는 연료 전지 에너지 시스템을 현실로 만드는 데 따르는 몇 가지 문제를 검토할 것입니다.

황금 촉매

나노 규모의 과학은 연료 전지 개발자에게 많이 찾는 해답을 제공할 수 있습니다. 예를 들어, 금은 일반적으로 반응성이 없는 금속입니다. 그러나 나노미터 크기로 축소하면 금 입자가 백금만큼 효과적인 촉매가 될 수 있습니다.

연료 전지는 우리의 전력 문제에 대한 해답일 수 있지만 먼저 과학자들은 몇 가지 주요 문제를 해결해야 합니다.

비용

연료 전지와 관련된 문제 중 가장 중요한 것은 비용입니다. 연료 전지의 많은 구성 요소는 비용이 많이 듭니다. PEMFC 시스템의 경우 양성자 교환막, 귀금속 촉매(보통 백금), 가스 확산층 및 양극판이 시스템 비용의 70%를 차지합니다[출처: 수소 경제에 대한 기초 연구 요구 ]. (휘발유 차량과 비교하여) 경쟁력 있는 가격을 얻으려면 연료 전지 시스템의 비용이 킬로와트당 35달러여야 합니다. 현재 예상되는 대량 생산 가격은 킬로와트당 $73입니다[출처: Garland ]. 특히 연구자들은 촉매 역할을 하는 데 필요한 백금의 양을 줄이거나 대안을 찾아야 합니다.

내구성

연구원들은 내구성이 있고 섭씨 100도 이상의 온도에서 작동하고 영하의 주변 온도에서도 작동할 수 있는 PEMFC 멤브레인을 개발해야 합니다. 연료 전지가 연료의 불순물에 대해 더 높은 내성을 갖기 위해서는 섭씨 100도의 온도 목표가 필요합니다. 자동차를 비교적 자주 출발하고 멈추기 때문에 멤브레인이 사이클링 조건에서 안정적으로 유지되는 것이 중요합니다. 현재 멤브레인은 특히 작동 온도가 상승함에 따라 연료 전지가 켜지고 꺼지는 동안 성능이 저하되는 경향이 있습니다.

수분 공급

PEMFC 멤브레인은 수소 양성자를 전달하기 위해 수화되어야 하기 때문에 연구에서는 영하의 온도, 낮은 습도 환경 및 높은 작동 온도에서 계속 작동할 수 있는 연료 전지 시스템을 개발하는 방법을 찾아야 합니다. 섭씨 80도 부근에서는 고압 수화 시스템 없이 수분이 손실됩니다.

SOFC는 내구성과 관련된 문제가 있습니다. 고체 산화물 시스템은 재료 부식 문제가 있습니다. 씰 무결성도 주요 관심사입니다. SOFC의 비용 목표는 킬로와트당 400달러로 PEMFC 시스템보다 덜 제한적이지만 높은 재료 비용으로 인해 이 목표를 달성할 확실한 수단이 없습니다. SOFC 내구성은 셀이 작동 온도까지 반복적으로 가열되었다가 실온으로 냉각된 후에 저하됩니다.

배달

에너지부의 연료 전지 기술 계획에 따르면 현재 사용 가능한 공기 압축기 기술은 차량 사용에 적합하지 않아 수소 연료 공급 시스템 설계에 문제가 있습니다.

하부 구조

PEMFC 차량이 소비자를 위한 실행 가능한 대안이 되려면 수소 생성 및 전달 인프라가 있어야 합니다. 이 인프라에는 파이프라인, 트럭 운송, 주유소 및 수소 생성 공장이 포함될 수 있습니다. DOE는 시장성 있는 차량 모델의 ​​개발이 이를 지원하는 기반 시설의 개발을 주도할 수 있기를 희망합니다.

보관 및 기타 고려 사항

300마일은 일반적인 주행 거리입니다(주유를 가득 채운 차에서 운전할 수 있는 거리). 연료 전지 차량과 유사한 결과를 생성하기 위해 연구원은 수소 저장 고려 사항, 차량 중량 및 부피, 비용 및 안전성을 극복해야 합니다.

PEMFC 시스템이 개선되면서 점점 더 가벼워지고 있지만 표준 차량에 사용하기에는 여전히 너무 크고 무겁습니다.

연료 전지 사용과 관련된 안전 문제도 있습니다. 입법자는 최초 대응자가 연료 전지 차량 또는 발전기와 관련된 사고를 처리해야 할 때 따라야 할 새로운 프로세스를 만들어야 합니다. 엔지니어는 안전하고 신뢰할 수 있는 수소 전달 시스템을 설계해야 합니다.

연구자들은 상당한 도전에 직면해 있습니다. 다음 섹션에서는 미국과 다른 국가들이 이러한 장애물을 극복하기 위해 연구에 투자하는 이유를 살펴보겠습니다.

방향족 기반 멤브레인

현재 퍼플루오로술폰산 막의 대안은 방향족 기반 막입니다. 이 경우 방향족은 막의 기분 좋은 향기를 나타내는 것이 아니라 실제로 벤젠, 피리딘 또는 인돌과 같은 방향족 고리를 나타냅니다. 이 멤브레인은 더 높은 온도에서 더 안정적이지만 여전히 수화를 필요로 합니다. 게다가 방향족계 멤브레인은 수분을 잃을 때 팽창하여 연료 전지의 효율에 영향을 줄 수 있습니다.

미국 정부가 연료 전지를 실용적인 에너지원으로 만드는 모든 문제를 극복하기 위해 대학, 공공 기관 및 민간 기업과 협력하는 이유는 무엇입니까? 연료 전지에 대한 연구 및 개발에 10억 달러 이상이 지출되었습니다. 수소 기반 시설은 건설 및 유지 관리에 훨씬 더 많은 비용이 들 것입니다(일부 추정치는 5,000억 달러 이상). 대통령은 왜 연료전지를 투자할 가치가 있다고 생각하는가?

주된 이유는 석유와 관련이 있습니다. 미국은 석유의 55%를 수입해야 합니다. 2025년까지 이 비율은 68%로 증가할 것으로 예상됩니다. 미국인들이 매일 사용하는 석유의 3분의 2는 수송용입니다. 거리의 모든 차량이 하이브리드 자동차라고 해도 2025년까지 지금과 같은 양의 기름을 사용해야 합니다[출처: Fuel Cells 2000 ]. 실제로 미국은 세계 인구의 4.6%만이 여기에 살고 있지만 세계에서 생산되는 모든 석유의 4분의 1을 소비합니다[출처: 미국 석유 의존도의 국가 안보 결과 ].

전문가들은 더 많은 저비용 공급원이 고갈됨에 따라 향후 수십 년 동안 유가가 계속 상승할 것으로 예상합니다. 석유 회사는 석유 매장량에 대해 점점 더 도전적인 환경을 살펴봐야 하며, 이는 유가를 상승시킬 것입니다.

우려는 경제적 안보를 훨씬 넘어 확장됩니다. 외교 위원회는 2006년에 "미국 석유 의존의 국가 안보 결과"라는 제목의 보고서를 발표했습니다. 태스크 포스는 석유에 대한 미국의 의존도가 높아져 국가의 안전을 위협하는 방식에 대한 수많은 우려 사항을 자세히 설명했습니다. 보고서의 대부분은 석유를 수요하는 국가와 석유를 ​​공급하는 국가 간의 정치적 관계에 초점을 맞췄습니다. 이러한 석유 부국의 많은 국가는 정치적 불안정이나 적대감으로 가득 찬 지역에 있습니다. 다른 국가들은 인권을 침해하거나 집단 학살과 같은 정책을 지지하기도 합니다. 그러한 정책에 자금을 지원하는 것을 피하기 위해 석유에 대한 대안을 찾는 것이 미국과 세계의 최선의 이익입니다.

석유 및 기타 화석 연료를 에너지로 사용하면 오염이 발생합니다. 영화 "불편한 진실"에서 기후 변화와 지구 온난화 가 종말 시계 의 미래 조정에 영향을 미칠 것이라는 발표에 이르기까지 오염 문제가 최근 뉴스에 많이 등장했습니다 . 에너지를 위해 화석 연료를 태우는 것에 대한 대안을 찾는 것은 모두에게 가장 좋은 일입니다.

연료 전지 기술은 석유 의존성에 대한 매력적인 대안입니다. 연료 전지는 오염을 일으키지 않으며 실제로 부산물로 순수한 물을 생성합니다. 엔지니어들은 단기적으로 천연 가스와 같은 공급원에서 수소를 생산하는 데 집중하고 있지만 수소 이니셔티브는 미래에 재생 가능하고 친환경적인 수소 생산 방법을 모색할 계획입니다. 물에서 수소를 생산할 수 있기 때문에 미국은 에너지 생산을 위해 점점 더 국내 자원에 의존할 수 있습니다.

다른 국가들도 연료 전지 응용 분야를 탐색하고 있습니다. 석유 의존과 지구 온난화는 국제적 문제입니다. 여러 국가에서 연료 전지 기술의 연구 개발 노력을 발전시키기 위해 협력하고 있습니다. 하나의 파트너십은 수소 경제를 위한 국제 파트너십입니다.

분명히 과학자와 제조업체는 연료 전지가 현재 에너지 생산 방법에 대한 실질적인 대안이 되기 전에 해야 할 일이 많습니다. 그러나 전 세계적인 지원과 협력으로 실행 가능한 연료 전지 기반 에너지 시스템을 보유하려는 목표는 수십 년 안에 현실이 될 수 있습니다.

­

폐기물로 작동하는 연료 전지

Pennsylvania State University의 환경 엔지니어는 폐수에서 작동하는 연료 전지를 개발했습니다. 세포는 미생물을 사용하여 유기물을 분해합니다. 물질은 차례로 수소와 전자를 방출합니다. 연료 전지는 폐수에 있는 유기 물질의 약 80%를 분해할 수 있으며 PEMFC와 마찬가지로 출력은 열과 순수한 물입니다. 연료 전지에서 생성된 에너지는 수처리 플랜트 펌프 시스템에 전력을 공급하는 데 도움이 될 수 있습니다.

수소 경제를 위한 국제 파트너십

• 호주
• 브라질
• 캐나다
• 중국
• 유럽연합 집행위원회
• 프랑스
• 독일
• 인도
• 이탈리아
• 일본
• 대한민국
• 뉴질랜드
• 노르웨이
• 러시아 연방
• 아이슬란드
• 영국
• 미국

 

관련 기사

더 좋은 링크