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고-순도 수소 복합발전 장비 및 방법

전문가 제언: ○ 특허는 두 가지 중요한 면을 가지고 있다. 그 하나는 기술적인 면으로 본 분석이 치중하는 부분이며 다른 하나는 법률적인 면으로 “발명의 청구 범위”로 그 권리를 명확히 하기 위한 것이다. 본 분석의 의도인 기술적인 특성에 치중하여 여기서는 청구 범위를 제외하였다. 이를 포함할 때 초래되는 불가피한 중복을 피하기 위함이다.

○ Co-generation은 한 가지 설비에서 두 가지 상품을 만들어 내는 것으로 “부산물”과는 개념이 달라 두 상품의 비중이 상당히 비슷한 경우를 말한다. 일반적으로 발전소에서 전기 외에 열을 같이 생산하는 경우가 “열병합 발전”이라 해서 대표적인 예가 된다.

○ 그러나 전기와 열 같이 저장하기가 어려워 생산 즉시 사용해야 하는 상품의 Co-generation은 두 상품의 수요 시간대가 서로 다른 것이 기술적 어려움이다. 즉 전기가 많이 생산될 때 열도 많이 발생하나 전기의 첨두 수요 시간은 낮, 열은 저녁인 경우가 일반적이다. 여기서 말하는 전기와 수소의 Co-generation은 이 문제가 없을 것이다.

○ 본 발명은 연료전지와 전기분해를 복합시킨 것이다. 연료전지에 공급해야 하는 고-순도의 수소를 수증기의 고온 전기분해로 얻는다는 것이다. 그러나 이론적으로 전기분해 셀을 역으로 돌리면 그것이 바로 연료전지이다. 따라서 효율이 100%인 이상적인 전기분해 셀이 생산한 수소로 같은 셀을 역회전시킨 연료전지에서 전기를 생산하면 정확히 전기분해에 사용한 양의 전기만 발생한다. 즉 순 전기 생산은 “영”이 된다.

○ 이는 앞에 말한 바와 같이 이상적인 경우로 실제로 이러한 가동은 열역학적으로 불가능하다. 따라서 본 발명에서 수소는 Co-generation에서 얻는 또 하나의 상품이라기보다는 이 시스템에서 국내에서 소비되는 연료로서의 역할로 이해된다.

○ 본 발명은 전기분해 셀이 탄화수소 연료를 수증기 개질도 하며 심지어는 그 양극에서 연료를 부분 산화한다고 주장한다. 그렇다면 이는 매우 흥미 있는 기술이나 이에 대한 상세한 기술적인 설명이 없어 유감이다.

저자: CERAMATEC, INC.
자료유형: 특허정보