연료전지의 종류에 대해서 알아보자.

연료전지는 자동차의 차세대 연료로 다양하게 활용되고 있다. 용융탄산염 연료전지는 2세대 연료전지로 불리우며 다른 형태의 전지와 동일한 열효율을 나타내며 친환경적인 효율을 불러일으킨다. 특히 설치공간이 작다는것이 장점이다.

또한 650도의 고온에서 운전되기 때문에 고분자전해질 연료전지와 저온형 연료전지에서 나올 수 없는 장점까지 지니고 있다고 한다. 고온에서 전기화학반응이 일어나는데 이때 백금 대신 저렴한 니켈을 사용한다고 한다. 이로인해 경제적인 이득을 얻을 수 있다.

하지만 백금 전극을 이용하게되면 백금 성분에 독성물질이 작용하며 니켈 전극을 이용하면 수성가스 전환반응을 통해 연료로 사용할 수 있다고한다. 하지만 일산화탄소를 생성시키는 백금은 연료전지에서 사용하기가 힘들다고 한다.

석탄가스나 천연가스, 메탄올과 같은 연료를 MCFC에 이용할 수 있는데 양질의 고온 폐열을 사용하면 전체 발전 시스템의 열효율이 절반이상 증가한다고 한다. 게다가 MCFC의 온도는 연료전지 내부에서 연료개질반응과 전기화학반응이 동시에 진행되면서 시스템의 열효율이 추가로 증가한다고 한다.

하지만 고온에서 부식성이 높다보니 용융탄산염을 사용하려면 여러가지 개발을 해야하고 경제성문제를 해결해야한다고 한다. 게다가 신뢰성이나 수명등 기술적 검증이 필요하여 상업화를 진행하려면 한참후에나 가능하다고 한다. 전력연구원들이 연구하고 있지만 아직까지는 미흡하다고 한다.

고분자전해질 연료전지는 수소이온을 토과하여 고분자막을 전해질로 사용하게 되는 연료전지라 할 수 있다. 기존의 연료전지에 비해 전류밀도가 크다보니 고출력 연료전지의 성능을 가지게 되지만 저온에서 작동된다고 한다.

빠른 응답성과 우수한 내구성을 자랑하지만 자동차의 동력원으로 사용하기엔 아직 무리가 있다고 한다. 또한 PEMFC는 무공해자동차의 동력원이며 군수연 전원, 우주선용 전원으로 활용할 수 있다고 한다. PEMFC 연구는 1955년에 이루어졌으며 미국에서 처음으로 모듈을 생산해냈다고한다.

직접메탄올 연료전지는 고분자 전해질막과 음극, 양극을 같이 두고 수소이온 및 전자를 생성한다고 한다. 수소이온은 전해질 막을 이용하여 양극으로 이동하게되는데 산소와 결합하게 되어 물을 새엇ㅇ한다고 한다. 전자가 외부 회로를 통과하면서 전류를 발생시키기도 한다.

실제 출력을 높이려면 마이크로 연료전지에서 닫극판을 사용해야하는데 DMFC는 고분자전해질 연료전지와 동일 구성요소를 사용해야하며 메탄올을 개질하여 수소로 만들기 때문에 직접 연료로 사용할수 있다고 한다. 게다가 소형화도 가능하여 연료의 공급이 용이하다고 한다.