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* 고체산화물 연료전지에서 탄화수소의 전환
- 전문가 제언
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□ 메탄이나 고급 탄화수소의 고체 산화물 연료전지(SOFC)에 대해서 약700℃ 정도의 낮은 온도에서의 직접 산화반응에 대한 연구가 최근에 활발하게 진행되고 있다. 수 십 년 전부터 도자기성 음극에서 1000℃ 정도의 높은 온도에서 건조 메탄의 전환에 대해서는 많이 발표되었지만 낮은 온도에서 메탄의 산화반응으로 높은 유동성밀도에 대한 것은 새로운것이다.
□ 메탄은 상당히 안정된 분자로 높은 온도에서도 반응속도를 높이기 위해서는 특수한 촉매가 필요하다. 메탄과 고급 탄화수소 크래킹에서는 모두 탄소의 침전이 일어나며 특히 고급 탄화수소는 약 500~600℃의 낮은 온도에서도 크래킹을 일으키는 경향이 있다.
□ 스팀이나 이산화탄소로 전 처리되지 않고 SOFC에서 전환하는 탄화수소의 직접 전환으로는 직접 전기화학 산화작용이나 크래킹 제품의 산화작용이 있다.
□ 탄화수소의 직접 전환에서 탄소 침전에 관한 연구는 Ni나 Pt-Fe 촉매를 이용해서 많이 이루어졌으며 탄소의 전기화학 산화반응에 대해서도 연구하였으나 탄소의 연속 투입이 어려워 실험이 어려웠다. 탄화수소의 직 접 전환으로 직접 전기화학 산화반응은 Northwestern University와 University of Pennsylvania에서 이루어졌는데 Northwestern University의 연구는 650℃에서 1Ω 이하의 극 저항 연료로 건조 메탄을 사용하여 2μm Ni/YSZ 음극을 이용하였고 University of Pennsylvania의 연구는 구리-산화세륨의 전극 봉을 이용하여 실시하였는데 메탄과 고급 탄화수소 모두 SOFC에서 연료로서 좋은 실험 결과를 얻었다.
□ SOFC에서 탄화수소의 직접적인 전환은 이 논문에서 언급한 바와 같이 대단히 주의해서 평가되어야 하며 건조 탄화수소의 SOFC 환경에서의 전환 메커니즘을 규명하고 SOFC에서 탄화수소 전환의 실용화를 위해서는 탄화수소의 산화 반응에 대한 연구가 더 필요하다.
- 저자
- Mogensen, Mogens; Kammer, Kent\\\\\\
- 자료유형
- 원문언어
- 영어
- 기업산업분류
- 에너지
- 연도
- 2003
- 권(호)
- 33
- 잡지명
- Annual Review of Materials Research
- 과학기술
표준분류 - 에너지
- 페이지
- 321~331
- 분석자
- 오*섭
- 분석물
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