수소 연료전지가 전기와 물을 생성해내는 구체적인 화학 반응 원리는 무엇인가요?

수소와 산소가 연료전지 내부의 전해질막을 통과하면서 일어나는 전기화학적 산화·환원 반응을 통해 오직 전기에너지와 깨끗한 물만 배출하는 발전 과정이 무엇인가요?

1개의 답변이 있어요!

  • 안녕하세요. 이동호 전문가입니다.

    수소 연료전지는 수소와 산소의 산화/환원 반응을 이용해 화학에너지를 직접 전기에너지로 바꾸는 장치입니다.

    대표적인 PEM 연료전지를 기준으로 보면 다음과 같습니다.

    연료극에서는 수소가 수소이온과 전자로 분리됩니다.

    수소이온은 전해질막을 통과하지만 전자는 통과하지 못해 외부 회로로 이동하는데, 이 전자의 흐름이 바로 전기입니다.

    반대쪽 공기극에서는 산소가 전자와 수소이온을 받아 결합하면서 물을 만듭니다.

    따라서 연료전지 자체의 주요 생성물은 전기/물/열이며, 연소 과정이 없어 수소 사용 단계에서는 CO2가 발생하지 않습니다.

    다만 수소를 생산하는 과정까지 포함한 전체 탄소배출량은 수소 생산방식에 따라 달리집니다.

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