수소 에너지 원리

수소 에너지 원리에 대해 정리해보겠습니다. 요즘에는 지구 자원의 고갈 문제가 항상 대두되고 있습니다. 이에 대한 대안으로 전기 에너지나 수소 에너지가 급부상하고 있는데요.

 

수소 에너지는 수소를 화학 전지나 연소로 에너지를 얻는 것으로 자동차와 같은 곳에 동력으로 사용될 수 있다고 합니다. 저 역시 요즘 수소 연료에 대한 관심이 생겨서 찾아보게 되었는데요.

 

수소 에너지 원리

수소 에너지 원리

 

그래서 오늘은 수소 에너지 원리에 대해 알아보도록 하겠습니다. 참고하실 내용은 아래에 있으니 확인해 주시기 바랍니다. 

 

 

수소 에너지 원리 목차

수소 에너지란?
수소 에너지 원리
수소에너지 생산 방법

 

수소 에너지란?

 

수소 에너지는 수소를 재생 가능한 곳에서 얻지 못해도 연료 전지를 통해 수소를 산화시키면 고효율의 전기 에너지가 얻어집니다. 따라서 반응을 잘 설계하면 화석연료를 수소로 전환시킨 후 전기화학적으로 태워 더 많은 동력을 얻을 수 있습니다. 

 

수소 에너지가 일단 만들어지면 수소는 에너지 반송파가 되는데요. 에너지는 전력과 열을 연료 전지로 전달하고 생성하거나 엔진 연소를 실시할 수 있습니다. 각자의 경우 수소는 물을 형성하도록 산소와 결합됩니다. 수소 화염의 열은 새로 형성된 물 분자에서 방사 방출됩니다. 

 

또한 수소에너지는 수소를 연소시켜 얻는 에너지로 수소의 열량은 석유의 3배 가량으로 알려져 있습니다. 물이 원료로 수송이나 저장면에서 안정적으로 다루어질 수 있으며  무공해 연료로써 석유를 사용하는 거의 모든 분야에 사용할 수 있다는 원리에서 천정 에너지로 분류됩니다. 

 

수소 에너지란?

수소 에너지 원리

 

수소에너지는 물, 유기물, 화석연료 등의 화합물 형태로 존재하며 수소를 분리하여 생산하는 기술을 말합니다. 수소는 물의 전기분해로 가장 쉽게 제조할 수 있지만 입력에너지에 비해 수소 에너지의 경제성이 너무 낮으므로 대체 전원이나 촉매를 이용한 제조기술을 지향합니다. 

 

수소는 가스나 액체로도 수송할 수 있으며 고압가스, 액체 수고, 금속수소화물 등의 다양한 형태로 저장이 가능한데요. 현재 수소는 기체 상태로 저장하고 있으며 단위 부피당 수소저장밀도가 낮아 경제성과 안정성이 부족하여 액체와 고체 저장법을 연구 중입니다. 

 

수소 에너지가 사용되는 분야는 대표적으로 수소전기차인데요. 수소 전기차는 수소와 산소의 전기화학반응을 통해 발생한 전기를 동력원으로 사용하며 부산물로는 순수한 물만 배출하는 원리입니다. 

 

수소 에너지 원리

수소에너지 생산 방법

 

세계적으로 가장 많이 사용되는 수소 추출 방법은 천연가스 개질 방식입니다. 황성분이 제거된 천연가스에 열고 촉매를 가해 고농도의 수소를 얻을 수 있는데요. 일반적으로 천연가스와 수증기, 이산화탄소를 반응시켜 수소를 생산해냅니다. 

 

수소는 물을 전기분해하는 수전 해 기술을 통해서도 얻을 수 있는데요. 대표적으로 태양광이나 풍력과 같은 신재생에너지로 생산한 전기를 물에 가하면 수소와 산소로 분해되는데 이때 고순도의 수소를 얻을 수 있습니다. 

 

수소에너지 생산 방법

 

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수소 에너지 원리에 대해 확인해보았습니다. 수소에너지는 환경오염의 우려가 없지만 높은 생산비용과 대량 생산이 어려운 단점을 가지고 있다고 합니다. 따라서 이러한 부분이 개선되어야만 생활에 활용될 수 있다고 하는데요. 

 

현재 순소는 자동차 분야에서 가장 활발하게 사용될 전망이며 이는 대기오염이나 미세먼지 문제를 해결하는 열쇠가 되어 줄 것으로 보입니다. 그럼 수소 에너지가 상용화되는 날을 기대하여 오늘은 이만 마치도록 하겠습니다.