주나주나당의 이야기

안녕하세요

기말고사가 끝난 주나주나당입니다. 기말고사는 비록 끝났지만 그래도 쓰고있던 글을 마무리해야하기에 이번글로 돌아왔습니다. 요즘 수소차에 대한 관심이 점점 뜨거워지고 있죠? 그렇기에 더더욱 알아야하는 수소에너지에 대해서 쓸테니 즐겁게 봐주시길 바랍니다. 

오늘은 주기율표 1번에 있는 원자를 가지고 만드는 에너지에 대해 설명해볼까합니다.

 이 원소의 특징부터 설명할게요.

1번 기호에 맞게 원소들중에 가장 가볍습니다. 하나의 양성자와 전자로 구성이 되어있습니다. 우주의 75%가 수소로 이루어져 있다. 매우 풍부합니다. 또한 대부분의 별들 또는 플라즈마은 이원자로 구성이 되어있습니다.  

수소는 산소 탄소 질소와 대부분의 금속들과 반응을 한다. 탄소-수소 결합 일반적인 석유나 메탄처럼  탄소 -수소 화합물인 유기 화확의 기본으로 두고있다.  산(H)끼가 많다(산 반응이다). 대기중에서는 H2인 상태로 있다. 

수소에너지란?

수소 형태로 에너지를 저장을 합니다. 여러가지 방법으로 수소를 얻을 수 있는데 이게 화석연료들을 대체할 수 있는 미래의 청정에너지원이다. 

화석연료 대신 수소를 쓰면 어떠한 장점이 있나?

-위에 말햇듯이 우주의 75%가 수소이기에 거의 무제한에 가까운 자원이 있다.

-수소가 타면 물이 되는데 이를 전기분해를 통해 다시 수소로 만들 수 있다. 

이 식을 보면 수소랑 산소가 만나서 물이 나오고 또한 572kJ만큼의 열이 나온다.

이 뿐만 아니라 수소를 연소시켜도 산소와 결합해서 물로 변한다.  

-탈때 오염물질이 배출이 되지 않는다.  (대기중으로 CO2가 나오지 않는다)

-기존의 게솔린보다 낮은 온도에 보다 더 빠르게 탈 수 있다. 

수소에너지의 단점

-담기가 매우 어렵다 (또한 단위체적당 부피가 커서 큰 탱크가 필요하다)

-기껏해서 탱크에 담아도 탱크의 금속(metal)이랑 반응을 해서 깨지기 쉽게한다.

-쉽게 폭발하고 안정성에 문제가 있다.

-에너지 캐리어이고 발전에서 있어서 비효율적이다.

-화석연료를 통해서 수소를 만들 수 있는데 이 방법일 경우 많은 공해물질을 배출한다.

수소경제 

수소경제의 성패는 에너지 운반체로서의 수소가 궁극적으로 생산 분배, 저장 및 추진 시스템과 구성품에서 달성한 성능에 따라 갈려진다. 

자동차 분야에서 우리는 100년보다 더 넘게 화석연료를 사용했다. 하지만 현재 수소경제적인 측면으로 보면 많은걸 극복해야한다. 성공적으로 이용을 하기 위해서는 동일한 가격으로 공급을 하고 성능이 뒤지지 않아야하고 운용비를 유지할 수 있어야한다. 

수소연료전지 교통수단의 장점

1) 온실가스 방출을 줄이고 공해 물질을 줄인다

2)다양한 연료공급처를 가질 수 있다.

3)산유국에 의지하지 않아도 된다. 

수소를 만들어내는 과정

일반적인 방법: 석탄을 가스화 하거나 천연가스의 과정을 통해서 부산물로써 얻을 수 있다.

전기 분해를 통해 만드는 경우

Oxygen gas (산소 가스) Hydrogen gas (수소가스)

전기를 가하면 왼쪽 음극(anode)에서는 산소 오른쪽 양극(cathode)에서는 수소가 나온다. 이렇게 분리를 시킬 수 있으며 오른쪽 노란 원 처럼 수소 가스만 따로 축출할 수 있다. 가장 간단하고 순수한 분자를 얻을 수 있다.

탄화수소방법: 석탄, 기름 같은거에서 H 원자만 떼내는 방법이다. (부분산화)

미래

바이오매스 &신재생에너지를 이용한 전기분해를 통해 수소를 만든다.  보다 더 많은 용량을 저장할 수 있는 장치가 개발이 되어야한다.

비젼!

자동차는 수소연료를 사용하고 수소 보급 시스템이 설립이 더 많아지고 대량으로 발생시킬 수 있는 시스템을 만든다. 탄소를 격리 저장을 할 수있어야한다. 

공부를 한 내용에서 나오는 건 아니고 시험도 잘 못봤지만 제발 학점은 잘 받았으면 좋겠다! 그럼 이렇게 글을 마치겠습니다.