1. 연료 (수소) 입력 :
* 수소 가스 (H2)는 연료 전지의 양극에 공급되며, 여기서 촉매 (일반적으로 백금)와 반응합니다.
2. 양극의 산화 :
* 촉매는 수소 분자를 수소 이온 (H+) 및 전자 (E-)로 분해하는 데 도움이됩니다.
* H2 → 2H + + 2E-
3. 전자 흐름 :
* 전자는 외부 회로를 통과하여 전기를 생성합니다. 이것은 연료 전지의 에너지 출력입니다.
4. 산소 입력 :
* 산소 가스 (O2)는 연료 전지의 음극에 공급됩니다.
5. 음극에서의 감소 :
* 산소 분자는 외부 회로를 통해 이동 한 수소 이온 (H+) 및 전자 (E-)와 반응합니다.
* 촉매는이 반응에 도움이됩니다.
* O2 + 4H + + 4E- → 2H2O
6. 물 출력 :
* 반응의 최종 생성물은 물 (H2O)이며 부산물로 방출됩니다.
전반적인 반응 :
* 연료 전지의 전체 화학 반응은 다음과 같이 요약 될 수 있습니다.
* 2H2 + O2 → 2H2O
연료 전지 반응의 주요 특징 :
* 연소 없음 : 반응은 연소가 아니라 전기 화학적 과정을 통해 발생합니다.
* 고효율 : 연료 전지는 연소 엔진에 비해 상대적으로 높은 효율로 화학 에너지를 전기 에너지로 변환합니다.
* 청정 에너지 : 주요 부산물은 물로 연료 전지를 청정 에너지 원으로 만듭니다.
* 연속 작동 : 수소와 산소가 공급되는 한 연료 전지가 지속적으로 작동 할 수 있습니다.
연료 전지 유형 :
다양한 유형의 연료 전지가 있으며, 각각 고유 한 작동 조건 및 응용 프로그램이 있습니다. 일반적인 유형은 다음과 같습니다.
* 양성자 교환 막 (PEM) 연료 전지 : 상대적으로 낮은 온도에서 작동하며 종종 자동차 및 휴대용 장치에서 사용됩니다.
* 고체 산화물 연료 전지 (SOFC) : 고온에서 작동하며 고정식 발전에 적합합니다.
연료 전지는 깨끗하고 효율적인 에너지를 생성하는 유망한 기술입니다. 그들은 화석 연료에 대한 우리의 의존도를 줄이고 기후 변화를 완화하는 데 중요한 역할을 할 가능성이 있습니다.
