태양열을 이용한 열역학적 수소제조

소개글

태양열을 이용한 수소제조방법

목차

List of Tables …………………………………………………………………………… 3

List of Figures ……………………………………………………………………………3

1. 서론 ………………………………………………………………………………………5
1.1. 주제 선정 배경 …………………………………………………………………5

2. 이론 및 문헌고찰 ………………………………………………………………………11
2.1. 기존 수소 제조 방법 ……………………………………………………………12
2.1.1 화석연료의 개질……………………………………………………………12
2.1.2 플라즈마 분해………………………………………………………………14
2.1.3 천연가스의 열분해법………………………………………………………16
2.1.4 기타 제조 방법………………………………………………………………17
2.2 열역학적 수소 제조 원리…………………………………………………………19
2.2.1 이론 및 방법…………………………………………………………………21

3. 태양열 이용 열화학적 수소 제조………………………………………………………24
3.1 Fe3O4/FeO 촉매를 이용한 수소 제조…………………………………………25
3.2 ZnO/Zn 촉매를 이용한 수소 제조 방법…………………………………………27
3.3 Sodium Manganese Ferrite 를 이용한 수소 제조……………………………30
3.4 M0.25Mn0.75Fe2O4 (M = Mn, Co, Ni and Cu)을 이용한 수소 제조…………35

4. 결론 ………………………………………………………………………………………37
4.1. Fe3O4/FeO 촉매를 이용한 수소 제조…………………………………………37
4.2. ZnO/Zn 촉매를 이용한 수소 제조 방법…………………………………………38
4.3. Sodium Manganese Ferrite 를 이용한 수소 제조……………………………39
4.4. M0.25Mn0.75Fe2O4 (M = Mn, Co, Ni and Cu)을 이용한 수소 제조…………39

References …………………………………………………………………………………41

본문내용

2. 이론 및 문헌 고찰

수소는 그 자체로 지구상에 존재하지 않고 화합물로써 존재하기 때문에 이를 물리적인 방법으로 제조하거나 화학적인 공정을 통하여 수소를 분리해야 한다. 오늘날 가장 많이 이용되고 있는 수소의 통상적인 제조 방법은 주로 석유나 석탄 천연가스 등의 화석연료를 이용하여 이를 개질(Reforming)하는 방법이다. 이렇게 화석연료의 개질을 통하여 얻어진 수소는 가격경쟁력 면에서 가장 효율적인 수소 제조 방법이기는 하나, 제조 공정에서 화석연료를 이용하고 있음으로 궁극적인 수소 제조 기술 이라고는 할 수 없다. 이 방법으로는 화석연료를 연소시키며 생성된 전기를 사용하고, 청정 수소에너지 생성을 위하여 연소 후 CO2나 공기오염물질을 배출을 유발하거나 이미 고급 청정에너지인 전기를 사용한다는 것은 진정한 청정 지속가능 에너지로서의 수소생산과 일치하지 않기 때문이다. 특히 기존 화석연료들은 지구상의 매장량 개념에서는 채집수명이 제한되어 있기 때문이다. 이 때문에 미래 청정에너지 시스템 적인 면에서 보았을 때 궁극적인 수소에너지 제조 기술은 화석연료에 의존하지 않고, 환경적인 문제를 일으키지 않으며, 그 방법의 이용이 영구해야 할 것이다. 그렇기 때문에 대체 에너지를 사용하여 물로부터 수소를 제조하는 것이 궁극적인 수소 제조 기술이라 할 수 있겠다. 물로부터 수소를 제조하는 기술은 지구상 자원의 무한성 및 환경 측면에서 매우 바람직한 미래 에너지 기술임이 분명하나, 안정한 물을 분해하여 수소를 만들 때 막대한 에너지를 어떻게 조달 하느냐가 문제이며, 현재까지 다양한 실험적 기술들이 연구되고 있다.

참고 자료

1. K.C. Choi, S.H. Choi, O.B. Yang, J.S. Lee, K.H. Lee, Y.G. Kim, J. Catal, 161, (1996) 790.
2. Steinberg M., Hsing C. Chen, "Modern and Prospective technologies for Hydrogen Production from Fossil Fuels", 7th World Hydrogen Energy Confernece, 2(1988) 699.
[3]이태규, "태양에너지를 이용한 수소제조" ,(주) 나노팩,(2000).
[4]Knoche,K.F. , J.Shubert, VDI-Forschungsh.m. 549,25(1972).
[5]Yoshida,K. , H. Kameyama,K, Toquchi, Int. J,Hydrogen Energy, 1,123(1976).
[6]Kameyama,H.,K.Yoshida,D.Kunii, The Chemical Engineering Journal.11, 223(1976).
[7] 오정무, "Study of Hydrogen Production Thermochemical Cycles(2), 한국동력자원연구소,(1991).
[8]황갑진, "열화학 수소제조 기술" , 한국에너지기술연구원, (2005).
[9] Mayer Steinberg, Hsing C, Cheng, Proceeding of the World Hydrogen Energy Conference, 2(1998) 699.
[10]정재욱, "유동층 반응기에서 촉매를 이용한 메탄의 촉매분해에 의한 수소의 제조",성균관대학교,(2006).
[11]남기석, 강병하, 김미선, 김영직, 김종원, 남석우, 백영순, 심규성, 윤왕래, 이병권, 조용희, 이태규, 임태훈, 조