이산화탄소를 휘발유로 직접 전환하는 촉매기술 개발

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화학연 "300도의 저온에서도 반응해 에너지 효율 높여"

 

한국화학연구원이 개발한 촉매 기술을 이용해 이산화탄소에서 전환된 휘발유 [한국화학연구원 제공. 재판매 및 DB 금지]

(대전=연합뉴스) 박주영 기자 = 한국화학연구원은 이산화탄소를 휘발유로 직접 전환하는 촉매 기술을 개발했다고 10일 밝혔다.

이산화탄소를 휘발유(탄소와 수소의 결합체)로 전환하는 공정은 두 단계로 진행되는 간접 전환 방식과 두 공정을 하나로 통합한 직접 전환 방식이 있다.

직접 전환은 800도의 고온 공정을 필요로 하는 간접 전환과 달리 300도의 저온에서도 반응할 수 있어 활발히 연구되고 있지만, 촉매의 반응 기제가 알려져 있지 않아 활용이 어려웠다.

연구팀은 직접 전환 반응에 쓰이는 철·구리·칼륨 촉매에서 구리와 칼륨의 역할을 확인하고, 각 촉매 성분의 적절한 양을 알아내는 데 성공했다.

구리는 이산화탄소를 일산화탄소와 산소로 쪼갠 뒤 철 표면의 산소를 제거하는 역할을 하며, 칼륨은 일산화탄소끼리 연쇄적으로 붙게 해 탄소 고리를 이어주는 역할을 한다.

또 기존 직접 전환 공정에 칼륨을 더 첨가하면 촉매 안의 철과 구리가 합금을 만들도록 촉진해 반응의 안전성을 높인다는 사실을 확인했다.

이를 통해 촉매에 들어가는 구리와 칼륨의 적절한 양을 파악, 최적화된 촉매를 설계했다.

개발한 촉매를 직접 전환 공정에 적용한 결과 수율(이산화탄소의 휘발유 전환율)은 20% 정도로 나타났다.

전기원 화학연 박사는 "직접 전환 공정은 저온에서도 반응이 가능해 에너지 효율을 높일 수 있다"며 "앞으로 수율을 상용화 가능한 수준인 40%까지 높이는 것이 목표"라고 말했다.

이산화탄소 반응 장치 살펴보는 한국화학연구원 연구진 [한국화학연구원 제공. 재판매 및 DB 금지]

jyoung@yna.co.kr

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이산화탄소를 휘발유로 전환할 때 필요한 촉매 관련 기술을 개발했다고 밝혔습니다. 한국 화학연구원에서 나온 성과입니다.

 

해당 촉매 기술은 300도의 온도에서도 이산화탄소를 분해.. 휘발유로 재합성이 가능하다고 합니다.

 

촉매에 들어가는 철·구리·칼륨의 작용기재를 확인하고 최적화된 용량을 밝혀낸 성과입니다.

 

300도.. 높은 온도라고 할 수 있겠지만 이전의 분해 및 재합성에 필요한 온도는 800도였음을 가정하면 상당히 낮췄네요.. 너무 높으면 아마 휘발유로 재합성이 되기 전 질소산화물이 대량으로 발생할 겁니다..

 

정화하자며 오염물질이 더 생성되는 결과가 나오겠죠.. 

 

물론 300도에서도 발생할 수 있지만 상대적으론 적겠죠.. 

 

이산화탄소를 휘발유로 재합성이 원활이 되고.. 수율도 높여 상용화가 가능해진다면 적용할 부분은 상당하리라 생각합니다. 

 

특히 화력발전소에서 말이죠.. 그리고 공기중 배출되는 이산화탄소 양도 줄일 수 있기에 환경면에서도 좋지 않을까 합니다..만..

 

어찌보면 조삼모사가 아닌가 싶기도..;; 나중에 재합성된 휘발유를 연료로 사용한다면 또 이산화탄소가 나올게 뻔하니..;;;;

 

그래도 점점 늘어나는 이산화탄소... 지구상 식물이 상당수 줄어드는 걸 생각하면 아무것도 안하는 것보단 낫죠..

 

성과가 나타나 이산화탄소를 꾸준히 줄일 수 있으면서 휘발유로 재합성하여 새로운 수익원으로 창출될 수 있는 시발점이 되길 바랍니다.