수소 연료 전지는 운송의 미래입니까?

연료 전지 기술은 1900년대의 시작. 그러나 우리는 이제 이 기술을 대규모로 사용할 수 있는 단계에 도달했습니다. 수소연료전지는 우리에게 무엇을 줄까요?

간단히 말해서, 100-200마일마다 재충전할 필요 없이 배기가스를 배출하지 않고 작동하는 전기 모터에 동력을 공급하는 재충전 가능한 연료 전지가 장착된 소비자 차량을 갖게 될 것입니다. 여기서 황금 열쇠는 녹색 에너지에서 환경 친화적인 운송을 제공하는 능력입니다. 그러나 이것이 실제로 구현되기까지는 아직 해결해야 할 일이 많이 있습니다.

하지만 먼저 사물을 자세히 살펴보겠습니다. 수소 연료 전지 기술이란 정확히 무엇입니까?

연료전지는 배터리와 마찬가지로 본질적으로 전류를 공급합니다. 그러나 에너지를 저장하는 배터리와 달리 연료 전지는 자체적으로 생성합니다. 수소는 공급원으로 작용하고 전기화학적 공정을 통해 산소와 반응하여 전하를 형성합니다. 이 전기는 차량에 전력을 공급하는 데 사용됩니다. 연료 전지는 또한 석유를 원료 연료로 사용하는 연소 대안과 달리 물과 열만을 폐기물로 제공합니다.

배터리 전력이 승리한 것처럼 보일 수 있지만 현재 전문가들은 연료 전지가 궁극적으로 배터리 성능을 능가할 것이라고 예측합니다. 부분적으로는 배터리 전원만큼 환경에 해를 끼치지 않기 때문입니다.

Co, Li, Cu 및 Ni와 같은 금속의 채굴은 항상 작업자의 안전과 환경에 대한 우려의 원인이 될 수 있습니다. 재활용은 또한 환경에 유해한 CO2를 생성했습니다. 반면에 전기차는 환경에도 해를 끼칩니다. 배기 가스를 방출하지 않지만 유독 가스를 방출하는 배터리를 사용합니다.

Tesla의 공동 설립자이자 CEO인 Elon Musk는 수소 연료 전지를 "정신이 멍해질 정도로 어리석은" 것이며 "쓰레기 덩어리"로 간주했습니다. 그러나 자동차 산업은 다르다. 2017년 KPMG가 1,000명의 자동차 고위 경영진을 대상으로 실시한 설문조사에 따르면 수소 연료 전지는 전기 자동차보다 장기적인 미래가 더 나은 것으로 나타났습니다. 발표된 보고서에 따르면 "배터리 전기 자동차는 인프라 문제로 인해 고장날 것이며 연료 전지 전기 자동차(FCEV)는 전기 이동성의 진정한 돌파구로 간주됩니다."

수소 연료 전지의 장점은 무엇입니까?

• 수소 연료 전지는 우리에게 유해한 배출을 일으키지 않으며 화석 연료 대안에 비해 지속 가능한 연료입니다.
• 수소 연료 전지로 구동되는 차량은 전기 자동차를 충전하는 것보다 약 3-5분 정도 더 빨리 연료를 보급합니다.
• 수소를 연료로 사용하는 자동차는 전기 자동차에 비해 훨씬 더 먼 거리를 이동할 수 있습니다. 범위는 약 300마일입니다.
• 수소 연료 전지는 효율성이 더 높고 장치에 더 많은 전력을 생산할 수 있습니다.

그러나 수소 연료 전지 기술을 채택하는 데에는 몇 가지 중요한 장벽이 있습니다.

수소 연료 전지 장벽:

• 주유소는 드물고 쉽게 구할 수 없습니다. 이러한 차량을 대규모로 지원하는 데 필요한 인프라가 마련되어 있지 않습니다.
• 오늘날 수소 연료 전지의 가장 큰 장애물 중 하나는 비용입니다. 기술 자체는 그다지 저렴하지 않습니다.
• 수소는 쉽게 구할 수 있지만 저장하고 이동하기가 어렵습니다. 또한 수소는 인화성이 높은 기체로 안전한 운송 및 저장에 비용이 많이 듭니다.

목욕 스폰지 기술:잠재적인 돌파구?

Evanston에 있는 Northwestern University에서 개발한 새로운 기술은 수소의 안전한 저장에서 잠재적인 돌파구가 될 수 있습니다. 제품 NU-1501로도 알려진 목욕 스펀지 기술은 더 낮은 압력과 비용으로 많은 양의 가스를 보유 및 방출할 수 있습니다.

사용자가 수소 연료 전지 기술을 선택해야 하는 이유

유럽에서 연료 전지 채택을 촉진하는 최전선에서 일하고 있는 독일 Wenger Engineering Gmbh의 총괄 책임자인 David Wenger는 “배터리 전원이 모든 것을 해결하는 것은 아닙니다. 예를 들어 대도시에 사는 사람들은 전기 자동차를 충전하는 것이 매우 어렵다는 것을 알게 될 것입니다. 수소로의 이동은 느리지만 확실할 것이며, 2030년까지 독일의 자동차와 트럭의 5%가 연료 전지로 구동될 것이라고 가정합니다.”

Kalghatgi 교수에 따르면 이 기술의 주요 문제는 배포 및 보관, 즉 차량이 있는 곳으로 이동하는 것입니다. 그러나 목욕 스펀지 기술은 상당히 유용할 수 있습니다.

그는 또한 풍력과 태양열과 같은 재생 가능한 에너지원이 보다 일반적인 전기 공급원이 됨에 따라 우리가 초과 전기를 사용하게 될 때가 올 것이라고 말합니다. 우리는 이 초과 전기를 배터리에 저장하는 대신 수소를 생성하여 필요한 곳에 전달할 수 있습니다. 요컨대, 수송용 수소는 현재 낭비되고 있는 재생 가능한 전력을 사용할 수도 있습니다.