고체 산화물형 연료전지를 실용화
독자개발한 고성능 스칸디아 안정화 지르코니아 전해질 사용
東邦가스는 독자적으로 개발한 고성능 스칸디아 안정화 지르코니아(ScSZ) 전해질을 사용하여 고체 산화물형 연료전지(SOFC=용어참조)의 상품화에 들어간다. SOFC는 발전효율이 50% 이상으로 높아 가격을 낮추기 쉽기 때문에 고체 고분자형 연료전지(발전효율 35%)의 대항마로서 소형전원용으로 개발 경쟁이 과열되어 있다. 이 회사에서는 2003년도에 실용화하여 발전시스템 메이커에 판매할 계획이다.
발전효율 50% 이상
東邦가스가 SOFC로 사용하는 ScSZ 전해질은 제1 희원소(稀元素) 화학공업(大阪市 住之江區)과 99년에 공동개발했다. 종래의 이트리아 안정화 지르코니아제 전해질에 비해 산소 이온을 2배 이상 투과시키기 쉽고, 같은 출력이라면 연료전지를 반으로 소형화하거나, 작동온도를 종래의 1000℃에서 800℃로 저온화하여, 발전 시스템을 저원가화할 수 있다.
또한 기존 SOFC가 메탄과 수증기를 개질기에 통과시켜 수소를 제거하여 발전하는데 비해, ScSZ제 전해질은 개질기 없이도 메탄에서 직접 발전하는 실증시험에 성공했다. 발전 시스템에서 개질기를 없애고 나아가서 원가를 삭감할 가능성도 있다.
그러나 세라믹스이기 때문에 진동 등에 약하다는 것이 약점이었다. 따라서 재료의 배합 등을 연구하여 두께 약 0.15밀리미터인 박막 상태로 성형, 손으로 구부릴 수 있을 정도의 강도와 끈기를 갖게 했다. 이 박막상 전해질에 독자 개발한 발전용 공기극·연료극을 조합시켜 쌓아서 연료전지로 마무리할 생각
【용어】 SOFC = 수소와 산소의 결합으로 산소 이온을 지르코니아계 세라믹스에 투과시켜 발전한다.
대형 발전용으로 알려져 있어, 시스템 개발은 다른 연료전지보다 뒤늦은 상태인데, 최근 고효율과 저원가가 재평가되어, 소형 발전용으로 실용화를 위한 움직임이 세계적으로 가속되고 있다고 한다. (NK)
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