친환경 수소연료전지
오염물질을 배출하지 않는 청청에너지 & 에너지 다각화 실현
수소연료전지 종류
수소 연료 전지 기술에는 네 가지 주요 유형이 있으며, 주로 산화를 시작하는 데 사용되는 전해질에서 차이가 있습니다.
각 기술에는 고유한 장점이 있습니다.
PEM 연료전지
양성자 교환막(PEM) 연료 전지는 고분자 전해질 막 연료 전지라고도 하며, 화학적으로
안정된 구조를 가져 내구성이 높습니다.
PEM 연료전지는 액체 상태의 물이 존재하는 환경에서도 높은 이온 전도성을 유지할 수
있으나 고온에서는 건조 현상이 발생하여 이온 전도성이 떨어져 연료 전지 성능이감소
합니다. 따라서 구동 온도는 80~100°C 이내의 비교적 저온에서 작동하며, 전도성이 좋은
백금 촉매를 사용하며, 높은 전류 밀도를 갖고 소형화 및 경량화가 가능하기 때문에 주로
승용차, 상용차 등 교통수단과 잠재적인 항공우주 응용분야을 위해 개발되고 있습니다.
SOFC 고체산화물 연료전지
차세대 연료전지로 각광받는 SOFC는 산소 또는 수소 이온을 투과시킬 수 있는 고체산
화물 (세라믹 등)을 전해질로 사용하기 때문에 전해질의 분산이 없고 전압에 대한
설계와 제어가 비교적 용이하다는 장점이 있습니다.
또한 SOFC는 내구성이 뛰어나고 에너지 효율이 높으며 폐열을 회수할 수 있는 응용 분야에 이상적이며 PEM 연료전지와 달리 시동 시간이 길고 최대 1,000°C에 이르는 높은 작동 온도로 인해 대부분의 운송 분야에는 적합하지 않습니다. 고체 산화물 연료 전지는 주로 병원이나 데이터 센터와 같은 건물의 고정식 발전기용으로 개발되고 있습니다.
AFC 알카라인 연료전지
최초로 개발된 AFC는 이온 전도성이 우수한 수성 알카라인 전해질(일반적으로 수산화칼륨)을 사용하여 산성 전해질에 비해 큰 기전력과 전류밀도를 얻을 수 있습니다.
또한 저가의 알칼리 금속들이 촉매로 사용되는 백금과 비슷한 활성을 보이기 때문에 고가의 금속인 백금 사용량을 절감하는 효과를 보이고 쉽게 고출력을 얻을 수 있다는 장점 때문에 우주용, 잠수함 등 특수용에 많이 사용되고 있습니다. 상대적으로 저렴한 재료비는 알카라인 연료전지의 또 다른 장점입니다.
PAFC 인산 연료 전지
PAFC는 액체 인산 전해질을 사용하며 인산은 저렴하고 풍부하게 존재하는 물질로,
알칼리형 연료전지와 다르게 이산화탄소에 의한 성능 저하가 없어 일반 공기를 산화제로
사용하는 지상에서 사용하기 적합합니다. 또한 다른 수소 연료 전지에 비해 인산 연료 전지는 CO₂와 같은 불순물에 대한 내성이 더 뛰어나 부산물로 CO₂를 배출하는 증기 개질방식으로 생산된 수소를 사용할 수 있습니다. 150~200°C의 온도에서 작동하기 때문에 효과적인 폐열 수집이 가능합니다.