수소 발생 시스템을 위한 NaHCO3 Agents를 이용한 고체 NaBH4 가수분해 장치

Abstract

중탄산나트륨(NaHCO3)를 이용하여 고체 상태의 붕소화수소나트륨(NaBH4)을 가수분해를 통해 수소를 생산하는 것과 이것을 통해 시스템을 제작하는 것을 연구하였다. 온도, 주입되는 용액의 농도와 속도와 같은 다양한 조건을 기준으로 수소가 생성되는 속도를 측정하였다. 수소의 생성 속도와 붕소화수소나트륨의 전환율의 증가는 중탄산나트륨 수용액의 농도의 증가와 관계가 있었다. 그러나 8wt.% 이상의 농도에서는 감소하였다. 이것들을 결과로 하여 프로토 타입의 수소 발생기를 개발하였다. 시스템은 붕소화수소나트륨이 들어갈 반응기, 중탄산나트륨을 저장할 탱크, 유체 펌프, 밸브, 냉각 팬 그리고 주입기로 구성되어있다. 유체 펌프는 붕소화수소나트륨이 들어있는 반응기에 중탄산나트륨 수용액을 주입기를 이용하여 주입한다. 반응기의 온도와 압력은 관측을 통하여 70도와 2기압을 유지하도록 한다. 반응기의 압력이 2 기압을 초과하게 되면 유체 펌프의 동작은 정지하며 반응기의 압력이 2 기압 아래에서 시스템이 동작 할 수 있도록 한다. 연료전지가 작동할 수 있는 압력은 2 기압 아래이기 때문에 이와 같은 압력을 정하였고 제작된 수소 발생 시스템을 통해 안정적으로 수소를 연료전지에 공급할 수 있었다.