연료전지
연료전지는 수소와 산소의 전기화학적 반응으로 전기를 생산하는 발전장치이다. 연료극(음극)으로 투입된 수소는 촉매에 의해 양이온과 전자로 분리되고 이 양이온은 전해질을 통과하여 공기극에서 산소와 만나 물을 생성한다. 분리된 전자는 외부 회로를 이동하여 전기를공급한다. 수소 연료전지는 기존 연료 대비 높은 에너지 밀도를 갖는다.
천연가스를 전기로 변환하는 방법은 2가지가 있다. 기준은 연료전지의 작동온도에 따라 달라진다. 고온에서 작동하는 연료전지의 경우 스택 내에서 개질 반응이 효율적으로 일어나게 해 외부 개질이 필요없이 천연가스를 바로 연료로 사용이 가능하다. 또한 이 방법은 천연가스 외에도 다른 연료를 외부 개질을 통해 연료로 사용할 수 있다. 저온에서 작동하는 연료전지의 경우 별도의 장치인 '개질기'를 이용한다. 이 경우 천연가스를 바로 연료로 사용하긴 힘들다.
아래 사진은 연료전지의 종류별 특징을 정리한 것이다.
SOFC에 대해 추가적으로 설명하면 다음과 같다. SOFC의 기본 열효율은 50~60%이지만 열벙합 발전(CHP) 애플리케이션에서는 70~80%의 높은 종합 효율을 보인다.(블룸 에너지는 90%이상)
연료전지 자체는 내연기관보다 효율적이지만 tank-to-wheels 측면에서는 리튬이온 배터리(85~90%) 보다 낮다(60~70%)
