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전기의 저장 수단으로 암모니아를 활용하는 과학적 원리

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최근 재생에너지의 확대와 함께 전기를 효율적으로 저장할 수 있는 방법이 큰 관심을 받고 있습니다. 그중에서도 암모니아(NH₃)를 전기의 저장 매체로 활용하는 방법은 전 세계적으로 주목받고 있습니다. 이번 글에서는 암모니아가 어떻게 전기 에너지를 저장할 수 있는지, 그 과학적 원리와 장단점, 그리고 앞으로의 가능성까지 하나하나 살펴보겠습니다.     암모니아의 특성과 전기 저장 메커니즘 암모니아의 특징 암모니아는 질소와 수소로 구성된 무색 기체로, 액화가 쉬워 저장과 운송이 용이합니다. 무엇보다도 암모니아는 높은 수소 밀도를 가지고 있어, 동일 부피에서 더 많은 에너지를 저장할 수 있는 장점이 있습니다. 또 연소할 때 CO₂가 발생하지 않아 친환경적이라는 평가를 받습니다. 전기를 암모니아로 저장하는 원리 암모니아는 전기를 직접 저장하지 않고, 화학에너지로 전환해 저장하는 방식으로 사용됩니다. 이 과정은 크게 세 단계로 나눌 수 있습니다. 1. 전기를 이용한 암모니아 합성 먼저 물을 전기분해해 수소(H₂)를 생산하고, 공기에서 질소(N₂)를 추출합니다. 이후 하버-보슈(Haber-Bosch) 공정을 통해 N₂와 H₂를 반응시켜 NH₃를 합성합니다. 이 과정에서 사용된 전기는 화학에너지로 전환됩니다.     2. 암모니아의 저장과 운송 암모니아는 상온에서 약 10기압의 압력으로 쉽게 액화할 수 있어, 저장과 운송이 수소보다 간편합니다. 이는 기존 LPG 저장 및 운송 인프라와 유사하게 활용할 수 있어 경제적 부담이 덜합니다. 3. 필요할 때 전력으로 전환 암모니아는 두 가지 방식으로 전기를 생산할 수 있습니다. 첫째, 암모니아를 연소시켜 열에너지로 전기를 생산하는 방식입니다. 둘째, 암모니아 연료전지를 이용해 직접 전기를 생산하는 방식으로, 이 경우 효율이 높고 CO₂ 배출이 없습니다. 암모니아 저장 시스템의 장점과 과제 장점 암모니아는 수소보다 높...