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촉매4

촉매, 백금을 대체할 소재를 찾아라! 촉매, 백금을 대체할 소재를 찾아라! 15기 김민서, 17기 강하은, 18기 정동호 연료전지는 화학적 에너지를 전기에너지로 변환시켜주는 장치이다. 일반적으로 널리 사용되는 고분자 전해질 연료전지는 효율이 높고 유해물질 및 온실가스의 배출이 거의 없으며, 운전 중 발생하는 소음도 적다. 또한 부하 변동에 따른 응답속도, 높은 에너지 밀도와 출력 밀도 등의 장점 때문에 고에너지 발전 장치를 구성해도 부피와 무게가 크게 증가하지 않는다. 이러한 장점에도 불구하고, 상용화가 늦어지고 있는 이유는 기존의 내연기관의 가격 및 내구성과 비교했을 때 고분자 전해질 연료전지에 사용되는 촉매의 비싼 가격과 산소 환원 반응에 대한 낮은 촉매의 활성 및 내구성 때문이다. 연료전지의 특수한 운전 조건 때문에 산성, 고온 환경에.. 2021. 1. 25.
수소에너지 시장에 주목받는 신소재; 그래핀의 활용 수소에너지 시장에 주목받는 신소재; 그래핀의 활용 16기 전예지 그래핀은 sp2 결합으로 이루어진 탄소 원자들이 2차원의 벌집구조로 배열되어 있는 구조체로 독특한 구조적, 광학적, 전기·전자 특성을 가지고 있다. 그래핀은 매우 큰 표면적과, 높은 열 및 전기전도도를 가지고 있다. 또한 우수한 기계적 물성과 높은 캐리어 이동도, 95% 이상의 높은 투명도를 가진다고 알려져 있다. 이러한 우수한 물성을 바탕으로 그래핀은 다양한 분야에서 최근 가장 많이 연구가 되고 있는 물질 중 하나라고 할 수 있다. [자료1. 그래핀의 구조] 출처 : EIT Raw Meterials 그래핀의 연구 초기에는 그래핀 자체만을 이용한 연구가 주를 이루었다면 최근에는 다양한 연구가 진행되고 있다. 수전해 수소 생산에서 기존 촉매인.. 2020. 4. 27.
신재생 에너지 효율성 극대화 전략! - 촉매편 신재생 에너지 효율성 극대화 전략! - 촉매편 대학생신재생에너지기자단 16기 전예지 전 세계적으로 주요 에너지 소비 원을 화석연료에서 신재생에너지로 전환하려는 노력이 이루어지고 있다. 하지만 아래 IEA에서 제공하는 자료를 봐도 알 수 있듯이 2017년 기준 수력, 바이오 에너지, 태양열, 풍력 등을 전부 합쳐도 신재생 에너지의 비율은 25% 정도밖에 되지 않는다. 1990년 기준 15% 정도에서부터 분명 신재생 에너지의 비율은 증가하고 있긴 하지만, 증가 속도가 왜 이렇게도 더딘 것일까. [공급원 별 일차 에너지 공급량 (생산량)] 출처 : IEA 이는 바로 신재생 에너지로 생산되는 에너지의 효율성이 기존의 다른 에너지원들보다 낮기 때문이다. 이러한 효율성 문제를 해결하기 위한 방법 중 하나로 대두되는.. 2020. 1. 27.
수소 발생 100% 광전극, 멀지 않은 미래! 수소 발생 100% 광전극, 멀지않은 미래! 최근 급증하는 에너지 수요를 만족하기 위해 화석연료를 주 에너지원으로 사용하고 있으며 이산화탄소와 같은 온실가스를 배출하여 지구온난화 현상이 일어나고 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 친환경적인 신재생에너지가 주목받고 있는데 그 중 하나가 연료전지이다. 연료전지는 수소와 산소를 전기화학적으로 반응시켜 전기를 발생시키는 장치로서 열과 물이 생산되어 환경 오염을 일으키지 않고, 화학에너지를 직접 전기에너지로 변환시키기 때문에 에너지 변환 과정에서 손실을 줄일 수 있어 5~60%의 높은 효율을 갖는다. 하지만 전자 전달 효율이 우수한 귀금속을 촉매로 사용하기 때문에 높은 가격으로 인해 실제 활용에 한계가 있어 상용화에 어려움을 겪고 있다. 이러한 이유로 연료전.. 2017. 8. 11.