10장. 수소에너지시스템

(1)

10장. 수소에너지시스템

A l t e r n a t e E n e r g y L a b .

(2)

 청정성(무공해성, 무해성)

 자원성(풍부;태양, 물, 지열, 풍력..)

 가역성(재생산이 가능, 빠른 전환)

 효율성(저장, 변환, 사용시의 효율)

 호환성(현재의 이용기관과의)

참조 :대체에너지 (에너지) 의 조건

-미래에너지-

 대체에너지

 청정에너지

보 완

화석에너지의 단점

조 건

(3)

재생에너지 태양열 태양광 풍력 소수력

해양 지열 바이오매스 폐기물

신에너지 수소 연료전지

석탄액화가스화

(4)

나무, 풀

석유

?

(수소, 지열..) 석탄

소,말

외연기관

내연기관

연료전지..

고체

액체, 기체

? (유체)

주에너지 수송수단 및 기관 에너지 상태

자동차, 항공기, 선박, 우주선, 발전소 기차 , 선박, 발전소

효율

(5)

연료 항목

대기압, 대기압 차량공급 상태

주성분

탄소/수소 구성비

수소

기체 기체 H₂

0

천연가스

기체 압축기체

CH₄

0.25

LPG

기체 액체

C₃H₈

0.38

가솔린

액체 액체

C₈H₁₈

0.44

석탄

고체

C₆H₆

1

숫[목재]

고체

C

∞

이론 배출가스 성분 (CO₂/H₂0 구성비)

H₂O (0)

CO₂,2H₂O (0.5)

3CO₂,4H₂O (0.75)

8CO₂,9H₂O (0.89)

6CO₂,3H₂O (2)

CO₂ (∞) 사용기관

(비교효율)

연료전지 (높다)

내연기관 (중간)

외연기관 (낮다)

화석연료와 수소에너지의 비교

*수소에너지, 정영관외, 아진출판사

(6)

석유

?

(수소, 지열..) 내연기관

연료전지..

재생에너지

수송수단 및 기관 주에너지 대체 에너지(연료)

가솔린 디젤 플러그인 터빈 박용 우주선 발전소 (보일러)

신에너지

(7)

재생에너지 태양열 태양광 풍력 소수력

해양 지열 바이오매스 폐기물

신에너지 수소 연료전지

석탄액화가스화

변환에너지 화학(기체) 전기/대체기관

_{화학(액체,기체)}

변환에너지 열,전기 전기 전기 전기

전기 열, 전기 화학 화학,열,전기

설비 필요 대체기관

필요

설비 필요 필요 필요 필요

필요 필요 필요 필요

(8)

 재생에너지 8개분야 : 태양열, 태양광발전, 바이오매스, 풍력, 소수력, 지열, 해양에너지, 폐기물에너지

전기에너지, 열에너지, 함산소연료

(에탄올, 메탄올, 바이오디젤)

 전기자동차, 메탄올기관, 디젤기관

신 에너지 3개분야 : 수소에너지(연료전지), 석탄액화·가스화,

 수소에너지, 천연가스(메탄)

수소기관, 연료전지, 천연가스기관

자동차에 미치는 영향

(9)

수송기술의 변화

*자동차 기술개발 현황 및 향후 과제, 자동차부품연구원

(10)

•수소의 이용

•수소의 저장 및 수송

•수소의 생산

수소에너지 사회

(11)

산화 연료전지

수소

화학재료

각종 산업 열 열 전기

난방, 취사, 발전 수송

난방, 발전 발전 수송

수소의 이용

] /

[ 242 )

(

] /

[ 286 )

(

2 2 2

1 2

2 2 2

1 2

kmol MJ

O H O

H

kmol MJ

O H O

H

steam water











(12)

사진. 화염특성 비교

수소의 연소 특징

(13)

생물학적 광화학적 열화학적 전기분해

석유 천연가스

H2O

원료 제조 기술

신재생에너지 원자력 제조공정

…

부생가스 개질 부분산화

H

2

저장/수송 기술

고압가스 저장

(High Pressure Gas]

액체 저장

(Liguide]

고체 저장

(Solid]

화학 저장

(Chemical]

파이프라인

(Pipe Line]

이용 기술

산화 연료전지 수소터빈 수소엔진 화학재료

…..

가정 :

전기,열

수송용:

차량 배 비행기

산업:

반도체 전자 철강 금속 화학물질

유리 석영 식품 의약품

..

수요처

안전성 대책 기술

수소 안전대책

*에너지관리공단 신재생에너지센터