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환경오염 일산화탄소로 휘발유, 경유 만든다

2016년 04월 11일 18:00

 

이미지 확대하기합성된 다공성 코발트 혼합산화물의 전자현미경 사진 - 성균관대 제공
합성된 다공성 코발트 혼합산화물의 전자현미경 사진. - 성균관대 제공

 

합성 가스를 이용해 청정 액체 연료를 생산할 수 있는 방법을 국내 연구진이 개발했다. 환경오염 가스를 이용해 가솔린과 디젤 같은 액체 연료를 생산하는 기술로 유가 상승과 지구온난화 대비에 큰 보탬이 될 기술로 보인다.

 

배종욱 성균관대 교수팀은 ‘피셔-트롭쉬 합성공정용 다공성 코발트 혼합산화물 촉매합성기술’을 새롭게 개발했다고 11일 밝혔다.

 

피셔-트롭쉬 합성공정 기술은 수소와 일산화탄소가 섞여 있는 혼합가스로 천연가스와 셰일가스의 질을 높이거나 철을 만드는 공정에서 부산물로 주로 나온다.

 

배 교수팀은 이 가스에 인공 합성유를 생산할 수 있는 나노주형기법을 적용했다. 수소와 일산화탄소에 촉매를 넣고 200~350도의 고온과 대기압의 10~30배에 달하는 압력을 가하는 방식으로 화학반응을 일으켜 경유와 휘발유를 만들 수 있는 원료물질인 탄화수소를 얻어내는 데 성공했다.

 

이 과정에서 고온·고압의 수소화 반응 조건에서 안정적인 다공성 구조의 코발트 혼합산화물 촉매를 합성하는 데 성공했다.

 

배 교수팀이 새롭게 개발한 다공성 코발트 혼합산화물 촉매는 기존에 이용하던 코발트 산화물 촉매와 비교해 활성과 안정성에서 우수한 것으로 나타났다. 연구팀은 지르코늄과 알루미늄을 첨가해 촉매가 더욱 안정적으로 구조를 유지할 수 있도록 했다고 설명했다.

 

연구팀이 실제 공정에 이 촉매를 적용하자 탄화수소가 촉매에 쌓이지 않고 잘 빠져나와 화학반응이 일어나는 동안 촉매의 구조가 계속 유지됐다. 촉매의 성능이 점점 떨어지는 비활성화 현상이 현저히 줄어든 만큼 다양한 분야에 장시간 이용할 수 있을 전망이다.

 

배 교수는 “유가 상승에 대비하는 것은 물론 온실가스 등 탄소 자원을 활용할 수 있는 기술이 될 것”이라고 밝혔다.

 

연구성과는 화학 분야 학술지 ‘케미칼 커뮤니케이션즈(Chemical Communications)’ 4일자 온라인 판에 게재됐다.

 

 

 

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