Theories and Applications of Chem. Eng., 2017, Vol. 23, No. 2 1494
화학공학의 이론과 응용 제23권 제2호 2017년
알칼리 수전해와 고분자막 수전해 비교 실험 김혜웅, 오소형, 민호재1, 박권필†
순천대학교; 1(주)평산전력기술 (parkkp@sunchon.ac.kr†)
태양광, 풍력등에서 발생한 잉여 전기를 저장하는 방법으로 물을 전기분해(수전해, water electrolysis)하여 수소를 저장하는 방법이 태양광, 풍력, 연료전지 등 신재생에너지에서는 매 우 중요한 방법이다.
수전해 방법에는 알칼리 수전해, 고분자막(Proton Exchange Membrane, PEM)수전해, 고온 수전해 등의 방법이 있다. 이 중에서도 고분자 전해질 수전해는 알칼리 수전해와 같은 수용액 전해질 수전해와는 달리 원료인 물이 전해질과 혼합 되지 않고 막으로 분리된 양극에서 수소 와 산소가 발생됨으로 별도의 정제장치 없이도 고순도의 수소와 산소를 얻을 수 있어 최근에 많은 연구개발이 진행되고 있다. 그리고 PEM수전해는 전류밀도가 높아 소형의 장치에서 대 용량 수소와 산소를 생산할 수 있다.
많이 사용되고 있는 알칼리 수전해와 PEM 수전해를 비교하기 위해 수전해 구동조건(전해질 막, 온도, 농도, 전압, 순환속도 등)이 수전해 성능(전류효율, 수율 등)에 미치는 영향을 실험하 였다. 그리고 알칼리 수전해와 PEM 수전해의 경제성을 평가하기 위해 초기시설비와 운전비 용을 산출해 비교 검토하였다.
