지구온난화에 의한 피해가 가시적으로 늘어남에 따라, 세계적으로 지구온난화 억제를 위한 기술이 활발히 연구되고 있다. 특히 화석연료를 대체할 신재생에너지(수력, 풍력, 태양열, 지열, 수소 에너지 등)의 개발이 향후 지구의 온도 증가를 산업화 이전 대비 2℃ 미만으로 억제하기 위한 핵심 기술로서 인정받고 있다. 더 나아가 전기, 열, 수소를 생산하는 트라이제너레이션 시스템이 연구되고 제안되고 있다. 트라이제너레이션 시스템을 통해 생성된 수소는 ...
지구온난화에 의한 피해가 가시적으로 늘어남에 따라, 세계적으로 지구온난화 억제를 위한 기술이 활발히 연구되고 있다. 특히 화석연료를 대체할 신재생에너지(수력, 풍력, 태양열, 지열, 수소 에너지 등)의 개발이 향후 지구의 온도 증가를 산업화 이전 대비 2℃ 미만으로 억제하기 위한 핵심 기술로서 인정받고 있다. 더 나아가 전기, 열, 수소를 생산하는 트라이제너레이션 시스템이 연구되고 제안되고 있다. 트라이제너레이션 시스템을 통해 생성된 수소는 연료전지 자동차의 연료로 사용할 수 있고, 생성된 열과 전기는 수소 충전소 내외부에서 유용하게 사용할 수 있다. 본 연구에서는 암모니아를 연료로 사용하는 고체산화물 연료전지(Solid Oxide Fuel Cell, SOFC) 트라이제너레이션 시스템에 대해 연구하였다. 이 시스템은 고체산화물 연료전지 내부에서 발열반응인 전기에너지 생산 반응과 흡열반응인 암모니아 분해반응의 밸런스에 의해 전기, 열 및 수소를 생성한다. 연료로 사용되는 암모니아는 가격이 비교적 저렴하고, 높은 수소함량(17.6 wt%)을 지니고 있으며, 탄소산화물 배출이 없다는 장점이 있다. 본 연구에서는 20kg/day 용량의 수소를 생산하는 소규모 수소 충전소를 설계하기 위하여, 먼저 암모니아를 연료로 사용한 고체 산화물 연료전지의 성능을 측정하였고, 연료전지를 전기 및 수소 생산 반응기로 설정하여 열 및 물질 수지와 전류-전압 관계를 통해 20kg/day 수소생산에 필요한 반응기의 크기와 운전 조건을 계산하였다.
지구온난화에 의한 피해가 가시적으로 늘어남에 따라, 세계적으로 지구온난화 억제를 위한 기술이 활발히 연구되고 있다. 특히 화석연료를 대체할 신재생에너지(수력, 풍력, 태양열, 지열, 수소 에너지 등)의 개발이 향후 지구의 온도 증가를 산업화 이전 대비 2℃ 미만으로 억제하기 위한 핵심 기술로서 인정받고 있다. 더 나아가 전기, 열, 수소를 생산하는 트라이제너레이션 시스템이 연구되고 제안되고 있다. 트라이제너레이션 시스템을 통해 생성된 수소는 연료전지 자동차의 연료로 사용할 수 있고, 생성된 열과 전기는 수소 충전소 내외부에서 유용하게 사용할 수 있다. 본 연구에서는 암모니아를 연료로 사용하는 고체산화물 연료전지(Solid Oxide Fuel Cell, SOFC) 트라이제너레이션 시스템에 대해 연구하였다. 이 시스템은 고체산화물 연료전지 내부에서 발열반응인 전기에너지 생산 반응과 흡열반응인 암모니아 분해반응의 밸런스에 의해 전기, 열 및 수소를 생성한다. 연료로 사용되는 암모니아는 가격이 비교적 저렴하고, 높은 수소함량(17.6 wt%)을 지니고 있으며, 탄소산화물 배출이 없다는 장점이 있다. 본 연구에서는 20kg/day 용량의 수소를 생산하는 소규모 수소 충전소를 설계하기 위하여, 먼저 암모니아를 연료로 사용한 고체 산화물 연료전지의 성능을 측정하였고, 연료전지를 전기 및 수소 생산 반응기로 설정하여 열 및 물질 수지와 전류-전압 관계를 통해 20kg/day 수소생산에 필요한 반응기의 크기와 운전 조건을 계산하였다.
As the damage caused by global warming increases, technologies for suppressing global warming are being actively studied worldwide. In particular, the development of renewable energy (hydro, wind, solar, geothermal, hydrogen, etc.) to replace fossil fuels and the development of fuel cells to replace...
As the damage caused by global warming increases, technologies for suppressing global warming are being actively studied worldwide. In particular, the development of renewable energy (hydro, wind, solar, geothermal, hydrogen, etc.) to replace fossil fuels and the development of fuel cells to replace internal combustion engines are recognized as core technologies for suppressing the earth's temperature to less than 2 ℃ over the pre-industrialization era. Furthermore, tri-generation systems that can produce electricity, heat, and hydrogen, are being proposed and developed. The hydrogen produced by the system is to be used to fill the fuel cell vehicle. This study investigated the tri-generation system based on solid oxide fuel cell (SOFC) fueled by ammonia. The system uses solid oxide fuel cells to produce high efficiency electricity and high temperature usable waste heat in addition to hydrogen by combination of exothermic fuel cell reaction and endothermic ammonia decomposition inside the fuel cell. Ammonia used as fuel is cheap, has a high hydrogen content(17.6 wt%), and has the advantage of avoiding carbon oxides emission. In this study, we investigated the SOFC performance using ammonia under tri-generation conditions to design a small-scale fueling station producing hydrogen of 20kg/day capacity.
As the damage caused by global warming increases, technologies for suppressing global warming are being actively studied worldwide. In particular, the development of renewable energy (hydro, wind, solar, geothermal, hydrogen, etc.) to replace fossil fuels and the development of fuel cells to replace internal combustion engines are recognized as core technologies for suppressing the earth's temperature to less than 2 ℃ over the pre-industrialization era. Furthermore, tri-generation systems that can produce electricity, heat, and hydrogen, are being proposed and developed. The hydrogen produced by the system is to be used to fill the fuel cell vehicle. This study investigated the tri-generation system based on solid oxide fuel cell (SOFC) fueled by ammonia. The system uses solid oxide fuel cells to produce high efficiency electricity and high temperature usable waste heat in addition to hydrogen by combination of exothermic fuel cell reaction and endothermic ammonia decomposition inside the fuel cell. Ammonia used as fuel is cheap, has a high hydrogen content(17.6 wt%), and has the advantage of avoiding carbon oxides emission. In this study, we investigated the SOFC performance using ammonia under tri-generation conditions to design a small-scale fueling station producing hydrogen of 20kg/day capacity.
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