유기 하이드라이드를 이용한 충전 가능 직접형 연료 전지의 개발

전문가 제언

□ 지구 온난화를 막기 위해 1997년 채택된 ‘교토의정서’가 드디어 2005년 2월 16일 공식 발효된다고 유엔기후협약(UNFCCC) 본부가 최근 공식 발표하였다. 이러한 상황과 더불어 석유자원의 고갈에 따른 여러 가지 대체 에너지가 나타나야 할 것이다. 고체, 액체로 진화해 오면서 21세기는 기체의 시대가 될 것이다. 21세기 전반은 천연가스가 에너지 공급의 주체가 될 것이나 드디어는 ‘수소의 시대’로 이동해 가게 될 것이다. 연료전지 기술이 예상보다 빠르게 진행하고 있다. 앞으로 다가올 수소의 시대에 대한 여러 가지 준비를 해두지 않으면 안 될 것이다.

□ 최근 들어 수소를 경량(輕量)이면서 간편하게 저장·운반하는 유기하이드라이드(hydride)를 이용하는 새로운 충전가능한 직접형 연료전지(RDHFC)가 개발되어 주목되고 있다. 싸이클로헥산 등의 각종 환상(環狀)탄화수소나 2-프로판올 등의 유기하이드라이드는 직접형 연료전지용의 수소 운반체로서 이용될 수 있다. 유기하이드라이드로부터 수소가스를 빼내는 것이 아니고, 직접적으로 촉매의 작용으로 프로톤과 전자로 변환하고 이것을 고체고분자형 연료전지에 적용시켜 전력과 열에너지로 만드는 것이다. 이 때 직접형 메탄올연료전지(DMFC)와 달리 개질장치가 필요 없고, 또 CO2의 배출 없이 전기를 만들어 낼 수 있다.

□ 싸이클로헥산이나 데카린으로 대표되는 환상탄화수소 화합물을 수소캐리어로서 이용하는 수소저장·공급기술의 기초적 연구가 진행되고 있다. 유기하이드라이드는 기본적으로는 석유와 동일한 액체의 탄화수소재료이다. 벤젠이나 나프탈렌 등 방향족화합물 분자의 이중결합 1개에 수소가 1분자 저장된다. 벤젠 1분자 당 3분자의 수소를, 또 나프탈렌은 5분자의 수소를 화학적으로 저장시킨다.

□ 21세기 순환형사회의 발전을 위해서는 지역특성을 활용한 풍력발전이나 태양광발전, 바이오배스 발전 등의 새로운 에너지 산업의 추진과 고도이용이 지역산업이나 국가 발전의 중요한 열쇄이다. 새로운 에너지 운송 수단(특히 수소)이 등장하여 실용화되기 위해서는 기술적 난제와 원가 문제를 극복해야만 한다.

저자

Masaru Ichikawa

자료유형

원문언어

일어

기업산업분류

화학·화공

연도

2004

권(호)

49(9)

잡지명

Chemical engineering(A171)

과학기술
표준분류

화학·화공

페이지

699~710

분석자

김*수

분석물

• 유기하이드라이드이용충전가능직접형연료전지개발.pdf [193,209 byte]

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