버려진 플라스틱에서 수소 에너지 만드는 친환경 촉매 기술

2017.01.23 19:02
GIB 제공
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※ 1분 요약
1. 버려지는 폐자원에서 자동차 등에 쓰이는 수소 에너지를 추출하는 기술에 관심이 크다.
2. 국내 연구진이 폐자원에서 수소룰 추출하는데 쓰는 친환경 고효율 구리 촉매를 새로 개발했다.
3. 기존 공정보다 효율을 10배 가량 높인 것으로, 다양한 산업공정에서 환경오염을 유발하던 기존 촉매를 대체할 것으로 기대된다.

 

Pixabay 제공
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분리수거장에 잔뜩 버려지는 비닐, 종이, 플라스틱 등 폐자원에서 청정에너지 수소를 더 많이 생산할 수 있는 기술을 국내 연구진이 개발했다.

 

창원대 제공
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정대운 창원대 토목환경화공융합공학부 교수팀은 수소 생산 효율을 기존보다 10배 가량 높인 친환경 촉매 기술을 개발했다고 23일 밝혔다.

 

폐자원에서 수소를 생산하려면 폐자원을 가스로 만든 후 일산화탄소를 제거하는 ‘수성가스전이반응’을 주로 활용한다. 이 과정에 쓰이는 철-크롬 촉매는 크롬의 독성 때문에 환경 문제를 야기하는 문제가 있다. 대안으로 제시되는 구리 기반 촉매는 400~600도의 고온 상태에서 진행되는 공정 중 스스로 뭉쳐 비활성화된다는 점이 약점이다. 

 

연구진은 구리 촉매 제조 방법을 바꿔 이 문제를 해결했다. 연구진이 새로 개발한 촉매는 알루미늄 위에 구리를 올리고, 그 위에 다시 세륨을 덮는 3층 구조를 가진다. 구리 표면 위에 세륨을 덮어 높은 온도에서 구리의 뭉침을 막는다.

 

이 공정은 1시간에 3000L³의 수소를 생산하는 기존 공정보다 10배 가량 효율이 높으며, 촉매 성능 역시 고온에서도 40시간 이상 안정적으로 나타났다. 전처리 조건이 단순하고 발암 물질을 사용하지 않아 친환경적이다.

 

정 교수는 “폐자원에서 수소를 뽑아내는 친환경 촉매 기술을 국내에서 개발했다는 점에서 의미가 있다”라며 “환경적으로 무해한 성분으로 구성돼 다양한 화학공정에서 기존의 상용 촉매를 대체할 수 있을 것"이라고 기대했다.

 

연구결과는 학술지 ‘케미컬 엔지니어링 저널’ 지난해 12월 15일자에 실렸다.

 

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