과제명 : 직접탄소연료전지용 초청정 석탄의 제조

분석구분

대학정보지원

과제수행자

김*호

분석일

2011-12-19 14:41:49.0

기술산업분류

에너지

작성기관

한국과학기술정보연구원

키워드

직접탄소연료전지    

과학기술표준분류

에너지 · 자원

내용

상대적으로 매장량이 풍부하고 수요가 많지 않아 경제적인 저품위탄(예: 역청탄, 갈탄)을 고품위탄으로 개질하는 Clean coal technology가 전 세계적으로 중요하게 연구되고 있다. 그 가운데 저품위 석탄 중 무기질 성분을 200ppm까지 낮추어 재 발생 없는 HPC가 주목받고 있다. 다단계 공정의 초청정 석탄(HPC; Hyper-Coal)은 제조단계에서 경제성이 낮지만 기존 석탄에서 발생하는 재 처리비용을 고려하면 더 경제성이 있다고 알려져 있다.

고체인 석탄을 탄소원으로 직접 사용하는 직접 탄소 연료전지(DCFC)는 별도의 연료 처리장치가 불필요하며 높은 에너지 밀도를 갖는 시스템이다. 우리나라에서 석유 의존도를 줄이기 위해 경제적인 저품위 석탄으로 직접 발전할 수 있는 이러한 DCFC가 새로운 에너지원으로 대두되고 있다. 저품위탄을 DCFC에 직접 사용하는 경우에는 무기질 재의 발생으로 인한 폐기물 처리과정 등이 동반되어 시스템의 구성이 원활하지 않다. 이러한 문제는 HPC 사용을 통해 해결될 수 있다.

이 연구에서는 재 발생 없는 석탄(즉, 초청정석탄)을 DCFC에 직접 사용하기 위해 HPC를 제조하고 제조과정을 구축하였다. 또한 제조조건에 따른 이 HPC의 성능을 검토하였다. 구체적으로 말하면, 문헌상에서 높은 추출수율을 보이는 극성 유기용매(예: NMP)와 역청탄, 마이크로웨이브 추출방법 등을 사용하여 최적 HPC 제조조건을 도출하였다.

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