고체 산화물연료전지(SOFC)의 타르문제

전문가 제언

○ 고체 산화물연료전지(SOFC)는 용융탄산염 연료전지(MCFC)와 함께 800℃ 내외에서 작동하는 고온 작동형 연료전지이다. NOx, SOx와 분진 등 오염물질의 배출이 현저히 적으며, 배터리에 비해 에너지밀도가 높고, 연료충전이 빠르며 모듈화와 휴대 또한 가능하여 다양한 용량의 전력을 생산할 수 있는 장점을 갖는다.

 

○ 이렇듯 장점이 있음에도 연료전지가 안고 있는 넘어야 할 산은 수소를 여하히 공급 받느냐 하는 것이다. SOFC는 고온으로 운전되기에 양자교환막연료전지(PEMFC)와 같이 거의 순수한 수소를 연료극에 공급해야하는 제한은 없으나, 바이오가스나 탄화수소 같은 수소함유 연료를 바로 공급한다. 이때 주로 사용하는 Ni/YSZ 연료극에서 개질반응이 일어나고 여기서 양자가 생산 고체산화물 전해질을 통과한다.

 

○ 문제는 바이오가스 등 탄화수소를 사용할 때 필연적으로 생기는 타르를 여하히 처리하는가가 쟁점이다. 불행하게도 아직 이문제에 대하여 뚜fut한 성과가 없이, 특히 Ni/YSZ에만 장애를 주로 일으키는 점을 고려하여 대체 촉매를 개발하는 쪽으로 연구들이 흐르고 있다. 이글은 그러나 아직 Ni/YSZ을 대체할만한 성과가 나오기 어렵고, 바이오가스화의 타르 생성문제를 기술적으로 줄이거나 제거하는 방안에 대하여 그 방책을 제시하고 있다.

 

○ 타르의 제거방법은 반응온도를 높이거나 낮추는 방법에다, 평형비(ER)를 조절 수소를 당량비보다 많이 투입하는 것이다. 2차적인 방법은 가스세척과 침적 입자들을 클리닝하는 방법으로 불순물 제거 첨가제를 가하는 방법과 세척탑과 필터 등 추가 시설이 더 들어 가야 한다. SOFC는 PEMFC처럼 비싸고 귀한 백금을 촉매로 써야 하는 제약이 없어 앞으로 기대되는 대체에너지기술이다. 그런 의미에서 타르의 장애 문제는 머잖아 해결되리라 보고 있다. 국내 연구는 중요한 연구기관이 모두 이 연구를 하고 있다고 봐도 과언이 아닐 정도로 KIST, 서울대, 포항공대, KIER 등 서로 중복연구가 되지 않게 조정, 연구하고 있다.

 

저자

Ming Liu, P.V. Aravind

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

화학·화공

연도

2014

권(호)

70()

잡지명

Applied Thermal Engineering

과학기술
표준분류

화학·화공

페이지

687~693

분석자

손*목

분석물

• 고체 산화물연료전지(SOFC)의 타르문제.pdf [360,091 byte]

이미지변환중입니다.