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수소 4

수소의 생산(수전해법)

1 수소 1) 수소의 활용 - 우주질량의 75%를 차지하는 가장 풍부한 원소 - 대형건설기계에 수소연료전지를 통해서 구동하는 것을 연구중이다. * 소형은 2차전지를 통한 구동 연구중 * 수소연료전지는 2차전지보다 2배 가량 에너지 밀도가 높다. 2) 수소의 생산법 - 그린수소 : 재생에너지로부터의 전기로 물을 전기분해하여 수소를 생산. - 그레이수소 : 천연가스의 고온고압수증기와 반응-추출/개질법, 석탄가스화(GTL), 석유화학 공정에서 발생하는 수소를 포집-부생수소 - 브라운수소 : 갈탄/석탄을 태워서 생산(개질수소) * 수증기 개질법 : CH4 + 2H2O → CO2 + 4H2 * 부생수소 : 나프타를 분해해 에틸렌 프로필렌등 석유화학제품을 만드는 과정에서 발생. - 블루수소 : 그레이수소를 만드는 ..

공학트렌드 2023.08.14

수소취성(hydrogen embrittlement)

1 수소취성 개요 1) 정의 - 전처리나 도금처리의 과정에서 피도금물이 수소를 흡입/저장하여 무르게되는 현상. 2) 특징 - 철강중에 흡수된 수소에 의하여 강재의 연성과 인성이 저하하고 소성변형 없이도 파괴되는 현상이 발생. - 수소흡수에 의한 파괴를 지연파괴라고도 부르며, 이는 주로 결정입계나 응력 집중부위 또는 인장응력이 걸리는 부위에서 주로 일어난다. - 비커스경도 400이상 열처리한 고탄소강 또는 저합금강(Cr강, Mo강, Ni-Cr-Mo강)이나 마르텐사이트형 스테인레스강(13크롬 스테인레스)등은 수소취성을 일으키키 쉽다. * H2O + e- -> H + OH+(neutral & alkali solution) * H+ + e- -> H(acid solution) 2 수소취성의 발생 1) 발생 메커..

수소에너지

1 수소에너지 1) 수소생산기술 - 수전해(전기분해) : 물을 전기분해하는 방법 - 화석연료 개질 : 화석연료를 개질하여 수소를 생산하는 방식 - 부생수소 : 석유화학공업의 부산물 - 생물학적 수소생산 : 물 유기물 가스로 구분되며 미생물의 매커니즘으로 수소를 생성함 2) 수소이동 및 저장기술 - 액화수소 또는 수소가스로 이송됨. - 가스파이프를 통한 직접이송, 튜브트레일러, 수소저장물질과의 결합기술등을 이용하고 있다. - 수소와 산소의 전기화학반응이 일어나는 연료전지의 핵심부품. - 수소차등에는 수소를 고압압축하여 저장하는데 이때 수소를 700bar로 저장하는 고압용기가 사용됨. * 수소탱크, 압력조절밸브, 압력센서, 수소센서등으로 구성됨 3) 수소충전기술 - 중앙공급방식 - 현지공급방식 4) 연료전지..

공학트렌드 2021.03.31

연료전지(Fuel cell)

1 연료전지 개요 1) 연료전지 정의 - 수소를 연료로 사용하여 전기를 만드는 장치 * 연료의 화학반응에서 직접 전기를 얻는 방식 * 일반적으로 수소와 산소의 전기분해의 역변환 방식으로 전기를 생성하며 메탄올 알코올도 사용된다. - 주요 구성요소로는 아노드(anode), 캐소드(cathod), 전해질(electrolyte) - 3차 전지라고 부르며 연료나 재질에 따라 PEMFC, SOFC, MCFC등 다양한 종류가 존재한다. 2) 연료전지의 특징 - 전력생산효율은 40~50%수준이나 배출된 열을 활용가능하다면 효율은 85%까지 가능하다. - 수소와 산소와 화학작용을 이용하여 전기를 만드는것으로 최종 산출물은 물, 열밖에 없어서 친환경적이다. (화학적 작용에 따라 약간의 일산화질소등을 배출하나 내연기관에 ..

공학트렌드 2021.03.02