시대의 급속한 발전에 따라 수소 생산 컵과 같은 블랙 기술이 계속 등장하고 있으며 이는 세대를 거쳐 점점 더 첨단 기술로 변하고 있습니다. 최신 과학연구에 초점을 맞춰 수소생산컵의 '수소산소 분리' 신기술을 살펴보자.
수소산소 분리 기술을 설명하기에 앞서, 기존 수소생산용 컵에 사용되는 물의 미세전기분해에 대해 먼저 이해해보자. 물을 전기분해하여 수소를 생성하는 것은 전해질이 채워진 전해조에 직류 전류를 도입하여 물 분자가 전극에서 전기화학 반응을 일으키고 수소와 산소로 분해되는 과정입니다. 물에 수소를 첨가하면 강력한 환원 기능이 있어 체내 혈액과 세포에 있는 활성 산소종(자유 라디칼)을 중화할 수 있습니다.
수소산소 분리란?
분할 셀 전기분해 기술을 이용하여 일반 수소물컵에서 수소를 전기분해할 때 발생하는 오존과 잔류염소를 외부로 배출함으로써 물 속 수소 농도를 높이고 수소수의 인체 성능을 향상시킵니다.
기술원리
SPE 전기분해 수소생산 기술로 약칭되는 수소산소 분리 기술은 원래의 알칼리 전해질을 양성자 교환막과 같은 고체 고분자 전해질로 대체하고, 전기촉매 입자가 막에 직접 부착되어 막 전극군을 형성하는 기술이다.
막전극접합체는 고체고분자 전해질막의 양면에 활성전극(촉매물질)을 내장한 것이다. SPE 멤브레인으로도 알려진 고체 고분자 전해질 멤브레인은 양성자와 물만 통과시키는 양성자 교환 멤브레인입니다. 수소 생산 중 물의 전기화학적 반응은 막과 전극의 역할을 모두 수행하는 막 전극에서 발생합니다.
물은 전원 공급 장치의 양극에서 전기분해 반응을 거쳐 수소와 산소를 생성합니다. 수소는 양극(그림 오른쪽 파란색 영역)에서 전자를 잃고 수소 이온이 되며, 이는 수화되어 양성자막을 통과하여 음극(그림 왼쪽 파란색 영역)에 도달할 수 있습니다. 산소는 통과할 수 없고 외부로만 배출될 수 있습니다. 수소 이온은 전원의 음극에 도달한 후 음극에서 전자를 얻고 재결합하여 수소 가스를 형성합니다. 동시에 일부 물도 음극으로 운반됩니다.
간단히 말하면, 수소분자 수막전극은 내부전극의 안정성과 내구성을 높여줍니다. 수소산소 분리기술을 이용하여 수소와 산소를 분리하고, 산소는 바닥에서 배출시킵니다. 고순도 수소를 물에 주입하여 수소 순도와 물 속 수소 함량이 높아집니다!