KR20230141207A - Plasma Generator Having Right Angle Resonance Electrode And Hydrogen Production Method Using The Same - Google Patents
Plasma Generator Having Right Angle Resonance Electrode And Hydrogen Production Method Using The Same Download PDFInfo
- Publication number
- KR20230141207A KR20230141207A KR1020220040494A KR20220040494A KR20230141207A KR 20230141207 A KR20230141207 A KR 20230141207A KR 1020220040494 A KR1020220040494 A KR 1020220040494A KR 20220040494 A KR20220040494 A KR 20220040494A KR 20230141207 A KR20230141207 A KR 20230141207A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- electrode
- plasma generator
- angle
- plasma
- catalyst
- Prior art date
Links
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 22
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 title claims abstract description 22
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 22
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 12
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 32
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 18
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 14
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 6
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 239000002803 fossil fuel Substances 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 238000013461 design Methods 0.000 description 3
- 238000006479 redox reaction Methods 0.000 description 3
- GOIGHUHRYZUEOM-UHFFFAOYSA-N [S].[I] Chemical compound [S].[I] GOIGHUHRYZUEOM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010170 biological method Methods 0.000 description 1
- 239000003034 coal gas Substances 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 239000003574 free electron Substances 0.000 description 1
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 238000010792 warming Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
- H05H1/00—Generating plasma; Handling plasma
- H05H1/24—Generating plasma
- H05H1/46—Generating plasma using applied electromagnetic fields, e.g. high frequency or microwave energy
- H05H1/461—Microwave discharges
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
- C01B3/02—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen
- C01B3/04—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by decomposition of inorganic compounds, e.g. ammonia
- C01B3/042—Decomposition of water
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
Abstract
본 발명은 직각 공진 전극의 단부에 플라즈마의 고에너지 전자를 인가하여 물 분해에 사용되는 촉매의 반응을 촉진시킴으로서 전체 시스템의 에너지 효율을 극대화시킬 수 있도록 한 직각 공진 전극을 구비한 플라즈마 발생기 및 이를 이용한 수소 제조 방법에 대한 것이다.
본 발명에 따른 직각 공진 전극을 구비한 플라즈마 발생기 및 이를 이용한 수소 제조 방법에 의하면, 마이크로파 플라즈마의 고에너지 전자를 인가하여 촉매의 열화학 포텐셜을 낮춰 반응 온도를 낮추고 촉매의 반응속도를 증가시킬 수 있으므로 더 빠른 속도로 수소를 제조할 수 있는 효과가 있다.The present invention provides a plasma generator with a right-angle resonance electrode that maximizes the energy efficiency of the entire system by applying high-energy electrons of plasma to the end of the right-angle resonance electrode to promote the reaction of the catalyst used for water decomposition, and a plasma generator using the same. It's about a hydrogen production method.
According to the plasma generator equipped with a right-angle resonant electrode and the hydrogen production method using the same according to the present invention, the thermochemical potential of the catalyst can be lowered by applying high-energy electrons of microwave plasma, thereby lowering the reaction temperature and increasing the reaction rate of the catalyst. It has the effect of producing hydrogen at a rapid rate.
Description
본 발명은 플라즈마 발생기 및 이를 이용한 수소 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 직각 공진 전극의 단부에 플라즈마의 고에너지 전자를 인가하여 물 분해에 사용되는 촉매의 반응을 촉진시키고 반응 온도를 대폭 낮춤으로서 전체 시스템의 에너지 효율을 극대화시킬 수 있도록 한 직각 공진 전극을 구비한 플라즈마 발생기 및 이를 이용한 수소 제조 방법에 대한 것이다.The present invention relates to a plasma generator and a method for producing hydrogen using the same, and more specifically, by applying high-energy electrons of plasma to the end of a right-angled resonant electrode to promote the reaction of a catalyst used for water decomposition and to significantly lower the reaction temperature. This study is about a plasma generator equipped with a right-angled resonant electrode that maximizes the energy efficiency of the entire system and a method for producing hydrogen using the same.
석유, 석탄, 천연가스등의 화석연료 고갈 및 화석연료에 의한 환경오염, 지구온난화 문제로 인하여 화석연료를 대체할 청정에너지원의 개발이 요구되고 있다.Due to the depletion of fossil fuels such as oil, coal, and natural gas, environmental pollution caused by fossil fuels, and global warming, there is a need for the development of clean energy sources to replace fossil fuels.
화석연료의 대체 에너지로서 태양열, 풍력, 조력 등 자연에너지를 직접 전기 에너지로 변환시키는 기술과 물과 같은 천연 자원을 이용하여 수소 에너지를 생산하는 기술 등이 연구 개발되고 있다.As an alternative to fossil fuels, technologies for directly converting natural energy such as solar, wind, and tidal energy into electrical energy and technologies for producing hydrogen energy using natural resources such as water are being researched and developed.
이중, 지구상에서 가장 풍부한 물질인 물을 원료로 사용한다는 점, 수소 연소시 오염물질이 발생하지 않는 깨끗한 에너지원인 점, 에너지 저장 매체 기능을 담당한다는 점에서 가장 주목받는 것이 수소 에너지이다.Among these, hydrogen energy is attracting the most attention because it uses water, the most abundant substance on Earth, as a raw material, is a clean energy source that does not generate pollutants when hydrogen is burned, and functions as an energy storage medium.
물을 분해하여 수소를 제조하는 대표적인 방법으로는 생물학적 방법, 광화학적 방법, 전기분해, 직접열분해 및 열화학적인 방법이 있으며, 그 중에서도 열화학적 물 분해 방법에 대한 연구가 많이 진행되고 있다.Representative methods for producing hydrogen by decomposing water include biological methods, photochemical methods, electrolysis, direct thermal decomposition, and thermochemical methods. Among them, much research is being conducted on thermochemical water decomposition methods.
열화학적 물 분해 방법의 하나로 초고온가스로(VHTR; Very High Temperature gas-cooled Reactor)와 함께 황-요오드를 이용한 열화학적 물 분해 방법이 개발되어 왔다.As one of the thermochemical water splitting methods, a thermochemical water splitting method using sulfur-iodine along with a very high temperature gas-cooled reactor (VHTR) has been developed.
또한, 이와는 별개로 촉매를 이용한 2단계의 열화학적 물 분해 방법에 대한 기술이 개발되어 왔다. 이러한 2단계의 열화학적 물 분해 방법은 황-요오드를 이용한 열화학적 물 분해 방법과 달리 친환경적이며 부식성도 적고 상압에서 동작할 수 있는 장점이 있다. In addition, separately, technology for a two-step thermochemical water decomposition method using a catalyst has been developed. Unlike the thermochemical water decomposition method using sulfur-iodine, this two-step thermochemical water decomposition method has the advantage of being environmentally friendly, less corrosive, and operating at normal pressure.
그러나 종래의 2단계의 열화학적 물 분해 방법은 촉매의 산화 환원 반응을 위해 1500℃ 수준의 높은 반응 온도가 요구되므로 촉매 소재 및 반응기 소재의 수명 감소를 초래하는 문제가 있다. 한편, 촉매의 산화 환원 반응을 위해 필요한 열을 확산을 통해 인가시키기에 긴 반응 시간과 낮은 에너지 효율이라는 문제가 있으며, 큰 열손실로 인해 전체 시스템의 효율이 저하되는 등의 문제가 있었다.However, the conventional two-step thermochemical water decomposition method requires a reaction temperature as high as 1500°C for the redox reaction of the catalyst, which has the problem of reducing the lifespan of catalyst materials and reactor materials. On the other hand, there are problems such as long reaction time and low energy efficiency in applying the heat necessary for the redox reaction of the catalyst through diffusion, and the efficiency of the entire system is reduced due to large heat loss.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 열화학적 물 분해 방법으로 수소를 제조하는데 있어서, 촉매를 플라즈마 환경에 노출시켜 반응을 촉진하고 이를 통해 반응기의 반응 온도를 대폭 낮춰 전체 시스템의 에너지 효율을 극대화할 수 있도록 한 직각 공진 전극을 구비한 플라즈마 발생기 및 이를 이용한 수소 제조 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The technical problem to be achieved by the present invention is to produce hydrogen by thermochemical water splitting method, by exposing the catalyst to a plasma environment to promote the reaction and thereby significantly lower the reaction temperature of the reactor to maximize the energy efficiency of the entire system. The purpose is to provide a plasma generator equipped with a right-angled resonant electrode and a method for producing hydrogen using the same.
상기 과제를 이루기 위하여 본 발명에 따른 직각 공진 전극을 구비한 플라즈마 발생기는, 플라즈마 발생기에 있어서, 상기 플라즈마 발생기의 내부에 형성된 한 쌍의 직각 공진 전극; 및 상기 직각 공진 전극에 고주파수 전력을 공급하여 플라즈마를 발생시키기 위한 고주파수 전력원;을 포함하되, 상기 한 쌍의 직각 공진 전극 사이에서 발생된 상기 플라즈마를 이용하여 촉매의 열화학 포텐셜을 감소시켜 상기 촉매의 반응을 촉진시키는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a plasma generator having a right-angle resonant electrode according to the present invention includes: a pair of right-angle resonant electrodes formed inside the plasma generator; and a high-frequency power source for generating plasma by supplying high-frequency power to the right-angle resonant electrode, wherein the thermochemical potential of the catalyst is reduced by using the plasma generated between the pair of right-angle resonant electrodes to generate plasma. It is characterized by accelerating the reaction.
상기 과제를 이루기 위하여 본 발명에 따른 직각 공진 전극을 구비한 플라즈마 발생기를 이용한 수소 제조 방법은, 촉매를 이용한 2단계의 열화학적 물 분해에 의해 수소를 제조하는 수소 제조 방법에 있어서, 직각 공진 전극을 구비한 플라즈마 발생기에서 발생된 플라즈마를 이용하여 상기 촉매의 열화학 포텐셜을 감소시켜 상기 촉매의 반응을 촉진시키는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above problem, the hydrogen production method using a plasma generator equipped with a right-angle resonance electrode according to the present invention is a method of producing hydrogen by two-step thermochemical water decomposition using a catalyst, and a right-angle resonance electrode is provided. It is characterized in that the reaction of the catalyst is promoted by reducing the thermochemical potential of the catalyst using plasma generated from a plasma generator provided.
본 발명에 따른 직각 공진 전극을 구비한 플라즈마 발생기 및 이를 이용한 수소 제조 방법에 의하면, 마이크로파 플라즈마의 고에너지 전자를 인가하여 촉매의 열화학 포텐셜을 낮춰 반응 온도를 낮추고 촉매의 반응속도를 증가시킬 수 있으므로 더 빠른 속도로 수소를 제조할 수 있는 효과가 있다.According to the plasma generator equipped with a right-angle resonant electrode according to the present invention and the hydrogen production method using the same, the thermochemical potential of the catalyst can be lowered by applying high-energy electrons of microwave plasma, thereby lowering the reaction temperature and increasing the reaction rate of the catalyst. It has the effect of producing hydrogen at a rapid rate.
또한, 반응기 온도를 수백도 수준으로 낮출 수 있으므로 촉매 소재 및 반응기 소재의 수명을 연장시킬수 있고, 열손실로 인한 전체 시스템의 효율 저하를 방지할 수 있는 장점이 있다.In addition, since the reactor temperature can be lowered to hundreds of degrees, the lifespan of catalyst materials and reactor materials can be extended, and there is an advantage in preventing a decrease in the efficiency of the entire system due to heat loss.
한편, 국소적으로 플라즈마 환경을 갖출 수 있고 기존의 반응기에도 탈부착이 가능한 구조이므로 에너지 효율과 경제적인 관점에서도 많은 장점이 있다.On the other hand, since it can be equipped with a local plasma environment and has a structure that can be attached and detached to an existing reactor, it has many advantages in terms of energy efficiency and economics.
도 1은 본 발명에 따른 직각 공진 전극을 구비한 플라즈마 발생기의 구조를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1의 A 부분의 전자기장의 세기와 분포를 나타내는 도면이다.1 is a diagram schematically showing the structure of a plasma generator equipped with a right-angled resonant electrode according to the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing the intensity and distribution of the electromagnetic field in part A of FIG. 1.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Since the present invention can be subject to various changes and have various forms, specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the text. However, this is not intended to limit the present invention to a specific disclosed form, and should be understood to include all changes, equivalents, and substitutes included in the spirit and technical scope of the present invention.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 본문에 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms used in the text, including technical or scientific terms, have the same meaning as generally understood by a person of ordinary skill in the technical field to which the present invention pertains. Terms defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having meanings consistent with the meanings they have in the context of the related technology, and unless clearly defined in the present application, should not be interpreted in an idealized or excessively formal sense. No.
본 발명은 2단계 열화학적 물 분해 기술의 연장선으로서, 마이크로파에 의해 발생된 플라즈마의 고에너지 전자를 인가하여 촉매의 열화학적 포텐셜을 낮춤으로써 반응을 촉진하고 반응기의 온도를 대폭 낮춰 전체 시스템의 에너지 효율을 극대화하는 기술에 관한 것이다.The present invention is an extension of the two-step thermochemical water splitting technology. It promotes the reaction by lowering the thermochemical potential of the catalyst by applying high-energy electrons of plasma generated by microwaves and significantly lowers the temperature of the reactor, thereby improving the energy efficiency of the entire system. It is about technology that maximizes .
또한, 본 발명은 국소적으로 플라즈마 환경을 갖출 수 있고 기존의 반응기에도 탈부착이 가능한 전극 디자인을 채택하여 에너지 효율과 경제성 측면에서도 유리한 것을 특징으로 한다.In addition, the present invention is characterized by being advantageous in terms of energy efficiency and economic efficiency by adopting an electrode design that can provide a local plasma environment and can be attached and detached to an existing reactor.
이하에서, 도면을 참고하여 본 발명의 내용을 좀더 구체적으로 설명하기로 한다.Hereinafter, the content of the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.
도 1은 본 발명에 따른 직각 공진 전극을 구비한 플라즈마 발생기의 구조를 개략적으로 나타내는 도면이다.1 is a diagram schematically showing the structure of a plasma generator equipped with a right-angled resonant electrode according to the present invention.
도 1을 참고하면 본 발명에 따른 직각 공진 전극을 구비한 플라즈마 발생기(100)는, 상기 플라즈마 발생기(100)의 내부에 형성된 한 쌍의 직각 공진 전극(110) 및 상기 직각 공진 전극에 고주파수 전력을 공급하여 플라즈마를 발생시키기 위한 고주파수 전력원(120)을 포함하여 이루어진다.Referring to FIG. 1, a
본 발명에 따른 직각 공진 전극을 구비한 플라즈마 발생기(100)는, 상기 한 쌍의 직각 공진 전극(110) 사이에서 발생된 상기 플라즈마를 이용하여 촉매의 열화학 포텐셜을 감소시켜 상기 촉매의 반응을 촉진시키는 것을 특징으로 한다.The
상기 한 쌍의 직각 공진 전극(110)은 제1 전극(111)과 제2 전극(112)으로 이루어진다. 제1 전극(111)은 직각으로 구부러진 평판 구조를 갖는다. 제2 전극(112)은 상기 제1 전극(111)과 동일한 형상을 가지며 상기 제1 전극(111)의 하부에 기 설정된 간격으로 평행하게 이격되어 형성된다.The pair of right-
상기 제1 전극(111)의 일단(111a) 및 상기 제2 전극(112)의 일단(112a)은 고주파수 전력원(120)에 연결된다. 상기 제1 전극(111) 및 제2 전극(112)의 다른 일단(111b, 112b)은 직각으로 구부러진 상태에서 그 단부의 면적이 고주파수 전력원(120)에 연결된 일단(111a, 112a)의 면적보다 크게 형성된다.One end 111a of the
이와 같이 공진 전극에 대해 고차 모드(higher mode) 디자인을 적용하여 상기 제1 전극(111)의 다른 일단(111b) 및 상기 제2 전극(112)의 다른 일단(112b)의 면적을 고주파수 전력원(120)에 연결된 상기 제1 전극(111)의 일단(111a) 및 상기 제2 전극(112)의 일단(112a)의 면적보다 각각 크게 함으로써 처리할 수 있는 면적을 넓힘과 동시에 비등한 전자기장을 촉매에 인가할 수 있는 장점이 있다.In this way, by applying a higher mode design to the resonance electrode, the area of the other end (111b) of the
상기 제2 전극(112)의 고주파수 전력원(120)에 연결된 일단(112a)의 반대편에 위치하는 다른 일단(112b)에 상기 촉매(140)가 포함된 유전체 용기(130)가 위치한다. 즉, 제2 전극(112) 중에서 전자기장의 세기가 가장 센 다른 일단(112b) 부분에 촉매(140)와 촉매(140)를 담을 수 있는 유전체 용기(130)를 위치시키고, 고주파수 전력원(120)을 이용하여 고주파수 전력을 인가하면, 상기 제1 전극(111)과 제2 전극(112)의 사이에서 플라즈마 환경이 구축되며, 이 플라즈마에서 생성된 자유전자가 촉매(140)의 산화 환원 반응을 촉진시킨다.The
한편, 상기 고주파수 전력원(120)에서 직각 공진 전극(110)에 공급되는 고주파수 전력의 사용 가능한 주파수는 특정 주파수로 제한되지 않지만, 전력 전달 효율 및 종래의 장치와의 호환성을 고려할 때 마이크로파를 사용하는 것이 바람직하다.Meanwhile, the usable frequency of the high-frequency power supplied to the right-
상기 직각 공진 전극(110)의 길이는 인가되는 상기 마이크로파의 파장의 1/4 및 3/4의 길이 중 하나를 가지거나, 1/4 및 3/4의 배수 중 하나의 길이를 갖는 것이 바람직하다.The length of the right
한편, 상기 제1 전극(111)과 상기 제2 전극(112)의 사이에는 임피던스 정합을 위한 매칭 스터브(113)를 더 포함할 수 있다.Meanwhile, a matching
도 2는 도 1의 A 부분의 전자기장의 세기와 분포를 나타내는 도면이다.FIG. 2 is a diagram showing the intensity and distribution of the electromagnetic field in part A of FIG. 1.
도 2를 참고하면 본 발명에 따른 직각 공진 전극을 구비한 플라즈마 발생기에서는, 직각 공진 전극에 대해 고차 모드(higher mode) 디자인을 적용하여 직각 공진 전극의 끝 부분(111b, 112b)의 면적을 넓게 하여, 상기 넓은 면적에 비등하게 강한 전자기장이 인가될 수 있도록 하였다.Referring to FIG. 2, in the plasma generator equipped with a right-angle resonance electrode according to the present invention, a higher mode design is applied to the right-angle resonance electrode to increase the area of the
살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 직각 공진 전극을 구비한 플라즈마 발생기 및 이를 이용한 수소 제조 방법에 의하면, 마이크로파 플라즈마의 고에너지 전자를 인가하여 촉매의 열화학 포텐셜을 낮춰 반응 온도를 낮추고 촉매의 반응속도를 증가시킴으로써 더 빠른 속도로 수소를 제조할 수 있는 장점이 있다. As described above, according to the plasma generator with a right-angle resonant electrode according to the present invention and the hydrogen production method using the same, high-energy electrons of microwave plasma are applied to lower the thermochemical potential of the catalyst to lower the reaction temperature and increase the reaction rate of the catalyst. It has the advantage of being able to produce hydrogen at a faster rate.
Claims (9)
상기 플라즈마 발생기의 내부에 형성된 한 쌍의 직각 공진 전극; 및
상기 직각 공진 전극에 고주파수 전력을 인가하여 플라즈마를 발생시키기 위한 고주파수 전력원;을 포함하되,
상기 한 쌍의 직각 공진 전극 사이에서 발생된 상기 플라즈마를 이용하여 촉매의 열화학 포텐셜을 감소시켜 상기 촉매의 반응을 촉진시키는 것을 특징으로 하는 직각 공진 전극을 구비한 플라즈마 발생기.In the plasma generator,
a pair of right-angled resonant electrodes formed inside the plasma generator; and
Includes a high-frequency power source for generating plasma by applying high-frequency power to the right-angle resonance electrode,
A plasma generator with a right-angle resonant electrode, characterized in that it promotes the reaction of the catalyst by reducing the thermochemical potential of the catalyst using the plasma generated between the pair of right-angle resonant electrodes.
직각으로 구부러진 평판 구조의 제1 전극; 및
상기 제1 전극과 동일한 형상을 가지며 상기 제1 전극의 하부에 기 설정된 간격으로 평행하게 이격되어 형성된 제2 전극;을 포함하는 것을 특징으로 하는 직각 공진 전극을 구비한 플라즈마 발생기.The method of claim 1, wherein the right angle resonance electrode is
A first electrode having a flat plate structure bent at a right angle; and
A plasma generator with a right-angled resonance electrode, comprising: a second electrode having the same shape as the first electrode and being spaced apart in parallel at a predetermined interval below the first electrode.
상기 제1 전극 및 상기 제2 전극은 고주파수 전력원에 연결된 부분의 반대편 끝단부의 면적을 크게 한 것을 특징으로 하는 직각 공진 전극을 구비한 플라즈마 발생기.According to clause 2,
A plasma generator with a right-angle resonant electrode, wherein the first electrode and the second electrode have a larger area at the opposite end of the part connected to the high-frequency power source.
상기 제1 전극과 상기 제2 전극의 사이에 임피던스 정합을 위한 매칭 스터브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 직각 공진 전극을 구비한 플라즈마 발생기.According to clause 2,
A plasma generator with a right angle resonance electrode, further comprising a matching stub for impedance matching between the first electrode and the second electrode.
상기 제2 전극의 고주파수 전력원에 연결된 부분의 반대편 끝단부에 상기 촉매가 포함된 유전체 용기가 위치하는 것을 특징으로 하는 직각 공진 전극을 구비한 플라즈마 발생기.According to clause 4,
A plasma generator with a right-angle resonant electrode, wherein a dielectric container containing the catalyst is located at an end opposite to a portion of the second electrode connected to a high-frequency power source.
상기 직각 공진 전극에 공급되는 고주파수 전력은 마이크로파인 것을 특징으로 하는 직각 공진 전극을 구비한 플라즈마 발생기.According to clause 2,
A plasma generator with a right-angle resonance electrode, characterized in that the high-frequency power supplied to the right-angle resonance electrode is a microwave.
상기 직각 공진 전극의 길이는 인가되는 상기 마이크로파의 파장의 1/4 및 3/4의 길이 중 하나를 가지거나, 1/4 및 3/4의 배수 중 하나의 길이를 갖는 것을 특징으로 하는 직각 공진 전극을 구비한 플라즈마 발생기.According to clause 6,
The length of the right angle resonance electrode is one of 1/4 and 3/4 of the wavelength of the applied microwave, or a multiple of 1/4 and 3/4. A plasma generator equipped with electrodes.
직각 공진 전극을 구비한 플라즈마 발생기에서 발생된 플라즈마를 이용하여 상기 촉매의 열화학 포텐셜을 감소시켜 상기 촉매의 반응을 촉진시키는 것을 특징으로 하는 직각 공진 전극을 구비한 플라즈마 발생기를 이용한 수소 제조 방법.In the hydrogen production method of producing hydrogen by two-step thermochemical water decomposition using a catalyst,
A method for producing hydrogen using a plasma generator with a right-angle resonant electrode, characterized in that the thermochemical potential of the catalyst is reduced by using plasma generated from the plasma generator with a right-angle resonant electrode to promote the reaction of the catalyst.
제1 항 내지 제7항 중 어느 하나의 항에 따른 직각 공진 전극을 구비하는 플라즈마 발생기에서 발생된 플라즈마인 것을 특징으로 하는 직각 공진 전극을 구비한 플라즈마 발생기를 이용한 수소 제조 방법.The method of claim 8, wherein the plasma is
A method for producing hydrogen using a plasma generator with a right-angle resonant electrode, characterized in that the plasma is generated from a plasma generator with a right-angle resonant electrode according to any one of claims 1 to 7.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220040494A KR20230141207A (en) | 2022-03-31 | 2022-03-31 | Plasma Generator Having Right Angle Resonance Electrode And Hydrogen Production Method Using The Same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220040494A KR20230141207A (en) | 2022-03-31 | 2022-03-31 | Plasma Generator Having Right Angle Resonance Electrode And Hydrogen Production Method Using The Same |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20230141207A true KR20230141207A (en) | 2023-10-10 |
Family
ID=88292247
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020220040494A KR20230141207A (en) | 2022-03-31 | 2022-03-31 | Plasma Generator Having Right Angle Resonance Electrode And Hydrogen Production Method Using The Same |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20230141207A (en) |
-
2022
- 2022-03-31 KR KR1020220040494A patent/KR20230141207A/en not_active Application Discontinuation
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Zhong et al. | Coupling of Cu (100) and (110) facets promotes carbon dioxide conversion to hydrocarbons and alcohols | |
| Islam et al. | Sonochemical and sonoelectrochemical production of hydrogen | |
| Acar et al. | Transition to a new era with light-based hydrogen production for a carbon-free society: An overview | |
| Dincer et al. | Review and evaluation of hydrogen production methods for better sustainability | |
| Dutta | Review on solar hydrogen: Its prospects and limitations | |
| Ong et al. | Application of microwave plasma technology to convert carbon dioxide (CO2) into high value products: A review | |
| US20100230272A1 (en) | Method and apparatus for using hydrogen | |
| Dincer et al. | Review and evaluation of hydrogen production methods for better sustainability | |
| CN106732669A (en) | A kind of MoS as photoelectrocatalysis liberation of hydrogen material2/In2S3Composite catalyst and preparation method thereof | |
| Marques et al. | Hydrogen production by photovoltaic-electrolysis using aqueous waste from ornamental stones industries | |
| Acar et al. | Clean hydrogen and power from impure water | |
| Xin et al. | Hydrogen-rich syngas production by liquid phase pulsed electrodeless discharge | |
| Chen et al. | Microwave-assisted synthesis of organic–inorganic hybrid porous g-C3N4/CdS–diethylenetriamine S-scheme heterojunctions with enhanced visible light hydrogen production | |
| JP2018184631A (en) | Hydrogen production method and produced hydrogen supplying apparatus | |
| Gökalp | A holistic approach to promote the safe development of hydrogen as an energy vector | |
| CN111908582A (en) | Method for degrading orange II dye by using wood chip biochar activated persulfate prepared by high-temperature pyrolysis and application | |
| Zhou et al. | Recent advances in biomass-based photocatalytic H2 production and efficient photocatalysts: A review | |
| KR20230141207A (en) | Plasma Generator Having Right Angle Resonance Electrode And Hydrogen Production Method Using The Same | |
| Skorek et al. | the use of Methane in practical solutions of environmental engineering | |
| CN107999091A (en) | One kind is used for high efficiency photocatalysis decomposing H2The MnS/In of S2S3The preparation method of material | |
| Liu et al. | Nitrogen and phosphorus doped activated carbon catalyst prepared from shrimp shell and its application in MFC air cathode | |
| CN104016301A (en) | Method for preparing hydrogen through electric field inducing | |
| Abdalla et al. | Hydrogen production technologies: Conventional processes | |
| CN110433843A (en) | A kind of three-dimensional porous elctro-catalyst CoP@NPC and the preparation method and application thereof | |
| Ahn et al. | Bioinspired Mo2c-Based Catalyst with the Optimized P and S Heteroatom Incorporation for Efficient Hydrogen Production in Alkaline Media |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E90F | Notification of reason for final refusal |