수소연료는 수소를 화학전지나 연소로 에너지를 얻는 것이다. 근본적으로 수소를 재생 가능한 곳에서 얻지 못하더라도, 연료 전지를 통해 수소를 산화시키면 고효율로 전기 에너지를 뽑아낼 수 있다. 따라서 반응을 잘 설계하면 화석연료를 수소로 전환시킨뒤 전기화학적으로 태우면 더 많은 동력을 뽑을 수 있다.(탄화수소를 직접 산화시키는 연료전지는 매우 비싸다)
SI-기관을 수소로 작동시키기 위해서는 수소를 계량하고 이를 부하변화에 일치시키기 위한 특수한 장치를 필요로 한다. 현재의 기술수준으로도 고성능 수소기관을 제작할 수 있다.
수소는 휘발유에 비해 체적발열량이 낮다. 따라서 1회 주행거리를 최대화하기 위해서는 단열이 잘된 탱크에 수소를 액체상태로 저장할 수 있어야 한다. 그러기 위해서는 －250℃의 저온을 유지하여야 한다. 탱크에 저장된 수소는 필터 → 감압기 → 차단밸브와 분배기 → 각 실린더의 분사밸브로 공급된다. 연소는 기본적으로 공기과잉 상태에서 진행된다. 과잉공기가 열을 흡수하도록 하여 연소온도를 낮추므로서 질소산화물의 생성을 억제한다. 수소기관은 유해물질을 거의 생성하지 않는다. ← 질소산화물의 발생
에너지[편집]
일단 만들어지면, 수소는 에너지 반송파(제1의 다른 수단으로 생성된 에너지, 즉 저장소)이다. 에너지는 전력과 열을 연료 전지로 전달하고 생성하거나 엔진 연소를 실시할 수 있다. 각자의 경우 수소는 물을 형성하도록 산소와 결합된다. 수소 화염의 열은 새로 형성된 물 분자에서 방사 방출이다.
생명체[편집]
수소에너지는 수소를 연소시켜 얻는 에너지로 수소의 열량은 석유의 세 배로 알려져 있으며 물이 원료 또는 환원체로서 수송이나 저장면에서 안정적으로 다루어질 수 있다. 무공해 연료로 석유를 사용하는 모든 분야에서 사용할 수 있다는 원리에서 청정에너지로 여겨지고있다. 한편 이러한 수소에너지의 메커니즘은 인간을 포함한 동물의 에너지 대사에서 뿐만아니라 식물의 광합성등 거의 대부분의 생명체가 생화학적으로 사용하고 있는 에너지원이기도하다.
수소연료전지[편집]
수소를 이용해 전기 에너지를 만들어내는 수소연료전지는 무공해에너지에 속한다. 수소연료전지는 석유, 가스 등과 같은 연료에서 추출해낸 수소와 공기 중의 산소를 반응시켜 물과 전기 에너지를 만들어낸다. 이는 기존 터빈발전방식이 아닌 산화 환원 반응을 이용해 전기 에너지를 만들기 때문에 에너지 효율이 더 높다.
수소연료전지의 가장 큰 특징은 '높은 효율성'이다. 종류에 따라 다르지만 40~60% 정도의 효율을 보인다. 만약 연료전지에서 발생하는 열을 함께 이용할 경우 약 80% 이상의 높은 효율성을 확인할 수 있다. 또한, 수소연료전지는 연소 과정에서 나오는 오염물질은 적으며, 수소연료전지의 크기가 작아 공간 확보에 용이하다.
참고자료[편집]
같이 보기[편집]
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