[반응공학설계] 수소에너지 추출을 위한 수소제조 기술 분석

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소개글
[반응공학설계] 수소에너지 추출을 위한 수소제조 기술 분석에 대한 자료입니다.
목차
1. 여러 가지 수소생산 방법

2. SMART 반응기

3. 반응설계

4. 폴리매스 계산 결과

5. 실험결과 고찰


본문내용
(3) 바이오매스 가스화(Biomass Gasification)
중기적으로 활용할 수 있을 것으로 알려진 수소제조기술로서, 바이오매스에는 농작물 잔여물, 옥수수의 사료용 중기와 잎 또는 밀짚, 숲속의 잔여물, 에너지 이용을 목적으로 생산된 농작물(switchgrass or willow trees), 유기농 고체쓰레기, 동물 배설물 등이 포함된다. 기본적으로 석탄가스화와 같은 원리로, 증기와 적당량의 산소가 존재하는 기화장치에 열을 가하는 방법으로 바이오매스는 수소, 일산화탄소, 이산화탄소, 그리고 다른 요소들의 혼합물로 변환된다. 바이오매스는 기화장치의 열, 스팀, 그리고 산소에 의해 화학적으로 분해되어 수소, 일산화탄소 그리고 이산화탄소의 혼합물인 합성가스를 생성하는 화학작용을 하게 된다. 일산화탄소는 물과 상호작용하여, 물과 가스 전화작용을 통해 이산화탄소와 수소를 추가적으로 만들고, 흡착기 또는 특별한 막(membrane)은 이러한 가스 흐름에서 수소를 분리한다.
단순화된 상호작용 예(glucose 이용)는 다음과 같다.

(4) 고온물분해(High-Temperature Water Splitting)
열화학 프로세스인 고온물분해 기술은 초기개발단계에 있으며, 장기적으로 이용이 가능한 기술로 대규모 집중생산에 가장 적합한 것으로 알려져 있다. 또한 태양을 이용한 반중앙식(semi-central)생산도 가능한 것으로 알려지고 있다. 고온열(500~2,000℃)은 화학적 상호반응을 차례로 일으키면서 수소를 생산한다. 프로세스에 이용된 화학물질은 각 사이클 안에서 재사용되며, 오직 물만을 소비하고 수소와 산소를 만드는 폐쇄고리(a closed loop)를 생성한다. 필요한 고온열은 개발 중인 차세대 원자로(최고 1,000℃) 또는 태양 집광기(solar concentrators)의 햇빛(최고2,000℃)을 이용하여 공급될 수 있다. 특정 온도범위에서 적절한 사이클과 이러한 시스템을 시험 중인 것으로 알려지고 있다. 200개 이상의 사이클이 밝혀졌으며, 초기 연구를 위해 약 12개가 선택되었다. 이 방법은 온실가스 배출이 거의 없기