효율성 좋은 친환경 '수소연료전지'

우리가 보통 알고 있는 전지는 일회용 건전지로서 화학에너지를 전기에너지로 변환시키는 장치를 말하는데요.
대부분의 전지는 그 안에 미리 화학물질이 채워져있습니다.

​그 물질이 화학반응을 일으켜서 에너지를 만들고 제품을 작동시키는 것이지요.
일회용 건전지는 한번 사용하고 나면 충전이 불가능합니다.
​그런데 연료와 산소를 계속 주입하면서 지속적으로 전기를 생성하는 특별한 전지가 있습니다.

보스턴컨설팅그룹 수소탱크 이미지

'연료전지'입니다. 연료전지는 메탄올, 화석연료, 바이오매스 등 여러 연료를 통해 발생하는
‘수소(Hydrogen)’를 활용하고 재충전이 가능한 전지입니다.

수소연료전지는 지구의 질량의 75%를 구성하는 수소를 연료로 사용하고,
전기를 만들 때 나오는 오염물질이 아닌 물(H2O)를 만들어 내기에 친환경적인 면에서 더욱 주목받고 있습니다.

여기서 궁금증이 생기죠, 물을 구성하는 원소 중 하나 수소로 어떻게 전기를 생산해 내는 것일까요?

전기를 만드는 원리는 이러합니다. 물에 전기를 가하면 수소와 산소로 분리되는데 이를 역으로
이용하여 활용한 것이 바로 수소연료전지 입니다. 화학반응과 촉매를 활용하여 전기 생산을 하는 것입니다.

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수소연료전지는 다양한 장점을 가지고 있습니다. 에너지 효율이 높고, 소음이 적고, 온실가스 발생이 적어
다방면에 용이합니다. 또 수소연료전지는 다른 발전 장치에 비해 크기가 크지 않기에 풍력, 화력, 원자력,
거대한 발전소나 없이 또 화학 오염 발생물 없이 소규모로 발전이 가능합니다.​

하지만 단점도 존재하는데 그 이유는 수소연료전지는 비용이 높습니다.

바로 촉매로 사용되는 백금인데 가장 고효율의 촉매 역할을 합니다. 일반적으로 시중에 있는 백금이 아니라
초고순도의 백금이 필요하기에 이러한 백금은 우리가 일반적으로 사용하고 알고 있는
백금과는 가격적인 측면에서 차원이 다릅니다. 계속 개발되고 있는지 10년이 넘었지만
지금 친환경 에너지에 집중되면서 개발이 가속화되고 있어 이 문제를 빨리 해결한다면
수소연료전지의 가격을 줄일 수 있는 현실이 하루 빨리 오길 바라고 있습니다.

서울 운행 중인 수소전기버스

'현재 수소연료전지는 다양한 분야에 접목되고 있는데요'
2018년에는 수소연료전지를 활용한 현대자동차의 '넥쏘', 2019년에는 두산이 만든 '수소드론'이 큰 주목을 받았습니다.
우리 실생활에 수소 연료전지가 적용되는 사례도 늘고 있습니다.
이렇게 우리 사회에 대표적인 것이 ‘수소연료전지 자동차’(수소차)입니다.
수소차 중에서도 수소전기버스 1대가 1km를 달리면 약 4.8kg의 공기를 정화하고 연간으로 계산하여 추정하면
성인 76명이 1년 동안 마실 수 있는 공기를 정화한다고 합니다.

이런 방향으로 수소차, 수소버스, 수소를 사용하는 중장비들 이런 식으로 발전해 나가면
환경을 생각하여 탄소중립 시대에 한 발 더 나아가지 않을까요?

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