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220414 울산 MBC – 폐수와 햇빛으로 CO2 없는 그린 암모니아 생산
https://www.youtube.com/watch?v=qhDmIXSppnI
수소 저장체로 주목받는 암모니아를 이산화탄소 배출 없이 생산하는 기술이 개발됐다.
UNIST 에너지화학공학과 이재성 교수팀은 햇빛을 이용하여 폐수 속 질산염에서 암모니아를 얻는 광촉매 기술을 개발했다. 햇빛을 받은 광촉매가 화학 반응을 일으켜 질산염이 암모니아로 바뀌는 원리다.
이번 연구는 중국 사천 (Sichuan)대학 허민 장(Hemin Zhang)교수, 한양대 장윤정 교수와의 협력을 통해 이뤄졌다.
연구팀은 “암모니아 생산 과정에서 나오는 이산화탄소도 잡고, 폐수 속 질산염도 처리 할 수 있는 기술로, 광촉매 효율과 안정성을 보완한다면 지상에서 가장 풍부한 재생에너지인 태양광을 직접 활용하는 이상적인 그린 기술이 될 것”이라고 설명했다.
암모니아 생산 중 배출되는 이산화탄소는 전 세계 배출량의 약 1.8%를 차지할 만큼 많다. 대안으로 질소를 물에 녹여 그린 암모니아를 생산하는 기술이 주목받고 있지만, 질소가 물에 잘 녹지 않는데다 여전히 화석연료로 생산한 전기를 써야만 하는 문제가 남아 있다.
연구팀은 물에 잘 녹는 질산염의 특성을 활용해 이를 해결할 방안을 제시했다. 또 전기 대신 자체 개발한 광촉매를 썼다. 광촉매가 햇빛을 직접 받아 만든 전자(광전자)로 질산염을 환원시켜 암모니아가 합성되는 방식이다.
실험결과 이 광촉매를 활용해 아주 낮은 전압에서도 95.6%라는 높은 선택도로 질산염을 환원시켜 암모니아를 만들 수 있었다. 높은 반응 선택도는 광전자가 질산염 환원 반응에만 효율적으로 쓰였다는 의미다.
실리콘 나노와이어(nanowire)가 고르게 배열된 광촉매의 구조 특성과 나노와이어표면에 잘 부착된 미량의 금 입자 성분 등 덕분에 이러한 높은 효율을 얻었다는 것이 연구팀의 설명이다.
Lab_Tube : Green hydrogen production technology (그린수소 생산 기술)
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As part of an effort to tackle climate change and energy issues, vibrant researches on the future energy have been carried out to replace fossil fuels, which cause global warming. On this week’s #Lab_Tube, we look into the Eco-friendly Catalysis & Energy Lab. of the Ulsan National Institute of Science and Technology, which has developed advanced technologies for the production of green hydrogen. A technolgy that can produce green hydrogen based on the water splitting system that uses solar energy has been considered as the most ideal way as it doesn’t produce carbon dioxide. The researchers have focused on developing eco-friendly hydrogen production technologies by making use of various catalysts including photocatalysts, electrocatalysts and petrochemical catalysts. We look into the Eco-friendly Catalysis & Energy Lab. of the Ulsan National Institute of Science and Technology, which will build a bright future with green hydrogen.
전 세계가 주목하는 기후 변화와 에너지 문제를 해결하기 위해 지구 온난화의 주범인 화석연료를 대체하는 차세대 에너지에 대한 연구가 활기를 띠고 있다. 그런 가운데 이번 주 #Lab_Tube 에서는 재생에너지만을 통해 생산되는 그린수소 분야에서 앞선 기술력을 보여주고 있는 울산과학기술원 친환경촉매연구실의 연구 현장을 찾아가본다. 재생에너지 중에서 절대적인 공급량을 가진 태양에너지를 이용해 물을 전기분해하여 그린수소를 생산하는 기술은 이산화탄소가 발생하지 않아 친환경 수소를 생산할 수 있는 가장 이상적인 기술로 손꼽히고 있다. 이를 위해 연구진은 광촉매부터 전기 촉매, 석유화학 촉매까지 다양한 촉매를 활용하여 친환경 수소를 생산하고 활용하는 기술 연구에 주력하고 있다. 친환경 에너지 연구를 통해 푸른 미래를 꿈꾸고 있는 울산과학기술원 친환경촉매연구실의 활약을 함께 만나본다.
https://www.youtube.com/watch?v=nLQic…
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YTN Science 이산화탄소 디젤로 변신 (Carbon Dioxide to Diesel)
YTN Science 이산화탄소 디젤로 변신
[앵커]
파리 기후협약이 발효되면서 전 세계적으로 이산화탄소를 비롯한 온실가스 처리에 대한 관심이 높아지고 있습니다.
이런 가운데 국내 연구진이 이산화탄소로 디젤을 만들 수 있는 촉매 기술을 개발해 온실가스 재활용에 새로운 길이 열릴 것으로 보입니다.
이동은 기자가 보도합니다.
[기자]
온난화의 주범으로 꼽히는 이산화탄소의 지구 평균 농도가 지난해 처음으로 400ppm을 기록했습니다.
관측을 시작한 지 58년 만에 이른바 심리적 저지선을 넘어선 것입니다.
증가세가 앞으로 몇 세대는 이어질 것이라는 전망이 나오면서 전 세계적으로 이산화탄소 처리에 비상이 걸렸습니다.
그동안은 포집해 땅에 묻는 방식에 초점이 맞춰졌지만, 높은 비용과 누출 우려 때문에 최근에는 재활용 기술이 속속 등장하고 있습니다.
이번에는 국내 연구진이 이산화탄소로 자동차 연료인 디젤을 만드는 방법을 개발했습니다.
이산화탄소가 디젤로 변환되려면 수소와 반응해 탄소가 10개 이상 연결된 ‘탄소 사슬’이 만들어져야 합니다.
연구팀은 구리와 철로 이뤄진 특정 물질을 촉매로 이용해 이렇게 복잡한 분자 구조의 디젤을 만드는 데 성공했습니다.
여기에 인공 광합성 기술을 접목하면 적은 비용으로도 친환경 디젤 생산이 가능해집니다.
[이재성 / 울산과학기술원 교수 : 비용이 가장 많이 드는 것은 수소입니다. 그런데 햇빛을 이용해 물을 분해하는 인공 광합성 기술로 수소를 싸게 만들면 새로운 이산화탄소 재활용 기술이 될 수 있습니다.]
이 기술을 화력 발전소나 제철소와 같이 고농도의 이산화탄소가 많이 발생하는 곳에 적용하면 온실가스 배출을 크게 줄일 수 있습니다.
연구팀은 저비용의 촉매를 이용하기 때문에 세계적인 자원 재활용 시장에서도 경제성을 인정받을 수 있을 것으로 기대했습니다.
JCN 이산화탄소 자원화 기술 (Carbon Dioxide Utilization)
JCN 이산화탄소 자원화 기술 (CO2 Utilization)
세계 최고 효율로 수소 만드는 ‘인공나뭇잎’ 개발
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