일반기술

태양광을 이용한 생물전기화학적 수소 생산 시스템

본 발명은 태양광을 이용한 생물전기화학적 수소 생산 시스템으로서, (a) 카본 펠트(carbon felt)로 이루어진 동작 전극(working electrode)과 고체 Ag/AgCl로 이루어진 표준 전극(reference electrode)을 포함하고, 박테리아에 의한 유기물의 산화 반응(혐기성 발효 반응)이 일어나는 애노드(anode) 챔버; (b) 백금 코팅된 탄소 부직포 또는 백금 코팅된 구리 금속으로 이루어진 보조 전극(counter electrode)을 포함하고, 생물전기화학적 수소 발생 반응이 일어나는 캐쏘드(cathode) 챔버; (c) 애노드 챔버와 캐쏘드 챔버 사이에 설치되고, 애노드 챔버로부터 수소이온(proton)만을 캐쏘드 챔버로 이동시키는 역할을 하는 수소이온 교환 막(proton exchange membrane, PEM); 및 (d) 표면에 집광판이 설치되어 있는 태양 전지, 조절기(regulator) 및 증폭기를 포함하는 전위 제어 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템을 제공한다.본 발명에 따른 생물전기화학적 수소 생산 시스템은 화석 에너지 대신에 태양광을 이용하기 때문에 친환경적이며, 글루코오스 1몰당 8몰 이상(아세트산 1몰당 4몰 이상)의 고순도의 수소를 효율적으로 회수할 수 있다.