연료전지

연료를 사용하여 전기를 만들어내는 장치로서, '3차 전지'라고도 부른다. 하지만 연료전지는 연료를 태워서 발전기를 돌리는 것이 아니라 연료의 화학반응에서 직접 전기를 얻는다.
기초적인 형태의 연료전지는 수소와 산소를 사용하는 것으로 수소와 산소가 반응하여 물이 만들어지는 반응을 사용한다.
연료전지는 수소와 산소를 이용한 기초적인 연료전지만 있는 것은 아니다. 대표적인 연료로 천연가스와 메탄올이 있다. 특히 인산형(PAFC) 연료전지는 이미 상용화 단계라고 한다.

[연료전지와 배터리의 차이]
연료전지와 배터리(2차 전지)는 큰 차이가 있는데 배터리가 전기를 저장하는 장치라면 연료전지는 전기를 만들어내는 발전기와 같은 장치이다. 따라서 배터리는 그 자체만 가지고 있으면 전력원으로 사용 가능하지만 연료전지는 수소나 산소 같은 연료를 내부에 넣어 반응시켜야 전력원으로 사용 가능하다. 또한 충전시간이 꽤 오래 걸린다는 한계가 있는 배터리와는 달리, 연료전지는 그냥 열기관과 같이 연료만 채워넣으면 되므로 충전시간이 비교적 빠르다.

[왜 연료 전지일까?]
보통 연료전지하면 보통 자동차에 대해서 많이 떠올리지만 발전소에 대한 얘기도 있다 연료전지는
태양광, 풍력과 함께 대표적인 신재생 에너지로 꼽힌다.신재생 에너지의 가장 큰 단점은 출력이 일정하지 않다는 점이다. 태양광 발전은 구름이 많이 끼면 발전량이 줄어들고, 풍력 발전 역시 풍속이 초당 3m/s는 넘어야 가능하다. 그러나 연료전지는 LNG만 공급되면 제약 없이 발전이 가능하다 연료전지발전소의 가동률은 90%로 원전과 비슷한 수준이다 또한 세계의 연료전지 시장도 커져가는 추세이다.

[인산형 연료전지, PAFC]
인산형 연료전지는 이미 상용화 단계의 기술이다. 인산형 연료전지는 백금 촉매를 이용하기 때문에 제작 단가가 비싸다는 단점이 있다. 인산형 연료전지에서 전해질인 액체 인산은 40℃에서 응고되어 버리기 때문에 제약이 따르게 된다. 그러나 150~200℃의 운전 온도에 이르게 되면 반응 결과물로 생성되는 물을 증기로 바꾸어 공기나 물의 가열에 이용할 수 있게 된다 이렇게 발생되는 열과 전력을 합했을 때 전체 효율은 80%에 이른다.