[재생에너지] 수소에너지

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레포트 > 자연계열
2008.04.14
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소개글

[재생에너지] 수소에너지에 대한 자료입니다.

1.대체 에너지의 필요성

2.수소란?

3.수소 에너지란?

4.수소에너지 활용 방법

5.수소에너지 특징

6. 주요국 수소에너지 정책 및 연구개발 현황

7. 연료전지

8.연료전지의 발전원리 와 특징

본문내용

1.대체 에너지의 필요성

앞으로 40년 후에는 대표적인 화석 에너지인 석유 에너지가 고갈될 것으로 전망되고 있다. 우리나라는 해외로부터 대체 사용 에너지의 97%를 수입하고 있어 석유 에너지가 고갈될 경우 사회적 혼란이 야기될 가능성이 있다. 그래서 대체 에너지 개발이 시급하지만 현재로서는 대체 에너지 개발을 하기에는 어려움이 있다.

2.수소란?
수소(水素 ,Hydrogen ; H)는 1 개의 양성자(proton)와 1 개의 전자(electron)로 구성된 가장 간단한 원소이며 우주에서 가장 흔한 원소이다. 그러나 수소는 자연에서 홀로 발견되지는 않으며 항상 산소나 탄소와 결합된 형태로만 발견된다. ( ex, H2O, CH4. )
3.수소 에너지란?
수소는 공기 중의 산소와 결합하면서 28,680 cal/g의 열을 내게 된다. 공기 중에서 연소 시 온도는 2,300℃까지 올라가며 산소분위기에서 연소온도는 3,000℃ 까지 올라간다. 공기 중에서 자연발화온도는 585℃로 메탄이나 프로판보다 높다. 실제로 20세기 초에는 석탄과 수증기와의 반응으로 만든 town gas (수소 50 % + 일산화탄산가스 50%)를 가정용연료로 사용하였으나, 값싼 천연가스의 발견과 일산화탄산가스 중독으로 사용이 제한되었다. 최근에 다시 논의되고 있는 수소에너지는 일산화탄소가 없는 순수 수소(H2)를 말하며 주된 사용방식은 연소가 아닌 연료전지이다. 그러나 수소는 자연에서 발견될 때에는 물(H2O) 또는 석유처럼 항상 다른 원소와 결합된 형태로 나타나기 때문에 에너지를 투입하여 순수 수소형태로 바꾸어 주어야 한다. 이런 의미에서 수소에너지는 전기와 마찬가지로 에너지담체(擔體, energy carrier) 또는 2차 에너지로 이해하여야 한다. 그렇지만 전기에너지와의 다른 점은 대량 저장이 용이하다는 것이다. (전기에너지도 배터리로 저장할 수 있으나 단위 무게 당 에너지 저장량이 적다는 단점이 있다. 즉, 최대 180 Wh/kg으로 155 cal/g ; 수소의 1/185. 배터리의 또 다른 단점은 배터리의 폐기물이 공해를 유발한다는 것) 따라서 태양에너지 또는 풍력발전으로 생산하는 전기는 날씨, 밤낮에 따른 변화가 심하므로 전기형태로 사용하고 남은 전력을 이용하여 (전기분해로) 수소를 생산하여 저장한 후 다시 연료전지 등으로 전기로 바꾸어 사용할 수 있다. 또한 수소는 (파이프라인 또는 탱크로) 수송과정에서 손실률이 극히 적어서 장거리를 수송할 경우 전력송전보다 유리하다.(수백 km 이상)

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