염수 또는 농축수를 탈염 및 담수화, 탈염 자원을 통한 수처리 및 에너지 저장을 하는 시스템과 방전 과정을 통해 화학 물질을 생산을 하는 시스템
A system designed for desalting and desalinating saline or concentrated solution, remediating water through desalination resources and storing energy and producing chemical substances and a system designed for producing chemical substances through discharging process
특허 요약
본 발명은 염수를 탈염 및 폐수 정화를 하고, 산화전극에서 생성된 전자를 이용하여 Na x C 환원전극을 충전하고, 충전된 Na x C 환원전극을 방전하여 부가화학물질을 생산하도록 하는 탈염 자원을 통한 수처리 및 에너지 저장을 위한 염수 담수화 충전 시스템에 관한 것이다. 염수를 탈염하여 담수를 생산하고 탈염된 염화 이온을 광산화전극에서 산화반응을 통해 정화하는 동시에, 상기 산화반응을 통해 생성된 전자가 Na x C 환원전극으로 이동하여 탈염된 나트륨을 Na x C 환원전극에 전기화학적으로 충전시키고 상기 충전된 Na x C 환원전극을 방전시키는 과정을 통해 수소, 과산화수소, 포름산 등과 같은 부가화학물질을 만들어 낼 수 있다.
청구항
번호청구항
1

일면에 양이온 교환막을 가지고, 타면에 음이온 교환막을 가지는, 염수를 수용하는 탈염조;상기 양이온 교환막으로부터 양이온을 공급받는 제1 전해액을 포함하는 환원반응조;상기 음이온 교환막으로부터 음이온을 공급받는 제2 전해액을 포함하는 산화반응조;상기 환원반응조에 위치한 NaxC를 포함하는 환원전극;상기 산화반응조에 위치한 산화전극; 및상기 환원전극 및 상기 산화전극에 전압을 인가하는 전압인가 수단을 포함하는,염수로부터 탈염 및 담수화하고, 탈염 자원을 통한 수처리 및 에너지 저장을 하는 시스템.

2

제 1항에 있어서,상기 산화전극은 텅스텐(W) 도핑된 BiVO4를 포함하는,염수로부터 탈염 및 담수화하고, 탈염 자원을 통한 수처리 및 에너지 저장을 하는 시스템.

3

제2항에 있어서,상기 산화전극은, Co(OH)2를 추가로 포함하는,염수로부터 탈염 및 담수화하고, 탈염 자원을 통한 수처리 및 에너지 저장을 하는 시스템.

4

전해액을 포함하는 산화-환원 반응조;상기 산화-환원 반응조에 위치한 제 1항 내지 제3항 중 어느 한 항의 시스템에 의하여 충전된 NaxC 산화전극;상기 산화-환원 반응조에 위치한 전기촉매 환원전극; 및상기 NaxC 산화전극 및 상기 전기촉매 전극을 연결하는 수단을 포함하는,방전 과정을 통해 화학 물질을 생산을 하는 시스템.

5

제 4항에 있어서,상기 전기촉매 환원전극은 CNT를 포함하고,방전 과정 중 산소 분자(O2)를 환원시켜 과산화수소(H2O2)를 생성하는 것을 특징으로 하는,방전 과정을 통해 화학 물질을 생산을 하는 시스템.

6

제 4항에 있어서,상기 전기촉매 환원전극은 NiMoS를 포함하고,방전 과정 중 물 분자(H2O)를 환원시켜 수소 분자(H2)를 생성하는 것을 특징으로 하는,방전 과정을 통해 화학 물질을 생산을 하는 시스템.

7

제 4항에 있어서,상기 전기촉매 환원전극은 Bi를 포함하고,방전 과정 중 이산화탄소 분자(CO2)를 환원시켜 포름산(HCOOH)를 생성하는 것을 특징으로 하는,방전 과정을 통해 화학 물질을 생산을 하는 시스템.