태양광에 의한 이산화탄소의 자원화

전문가 제언

○ 이산화탄소(CO2)의 대기 중 농도 상승이 지구온난화를 가져오는 것이 아닌가라는 걱정이 점점 커지고 있다. CO2는 화석연료에 의존해 온 인류의 생산 활동에 수반되는 필연적이면서도 정상적으로 생성되고 마는 것이다. 그 때문에 대기 중으로의 CO2 배출을 삭감하기 위한 근본적인 해결책은 아직 보이지 않고 있다.

○ 현재 광합성을 직접 에너지원으로서 사용한 바이오매스의 연구개발이 활발히 이루어지고 있다. 그러나 사탕수수 등의 바이오매스를 주원료로 하는 에탄올 생산은 곡물의 가격 인상을 유발하는 등의 문제가 발생되고 있다. 이러한 예로부터도 알 수 있듯이 천연의 광합성에 전면적으로 의존하는 것은 위험을 수반하고 또한 향후 급증할 것으로 예상되는 에너지 소비량을 모두 바이오매스 기술로 보완하는 것은 불가능하다고 추정된다. 따라서 식물의 육성에 적합하지 않는 환경에서도 태양광을 사용하여 CO2를 자원화 할 수 있는 기술, 즉 인공 광합성 시스템을 개발하는 것이 에너지 문제, 탄소자원 문제 그리고 지구온난화 문제에 대한 이상적인 해결법이라고 말할 수 있다.

○ 광에 의한 다원자 환원을 실현하는 시스템의 구성 요소로서 (I)광을 흡수하여 전자를 받아들이는 리독스(Redox, 환원산화) 광증감제, (II)리독스 광증감제로부터 전자를 받아들여 CO2를 다원 환원하는 촉매, (III)리독스 광증감제에 전자를 공급하는 전자공여체(환원제)가 각각 필요하게 된다.

○ 실용적인 태양에너지 변환시스템, 즉 인공 광합성 시스템을 개발하기 위해서는 지금부터 돌파하지 않으면 안되는 많은 과제가 남아 있다. 대표적으로 1)값싸면서도 입수가 용이한 금속을 사용한 광촉매의 개발, 2)물을 환원제로 하는 산소발생 시스템과의 연결, 3)CO2의 환원반응과 물의 산화반응을 가시광선으로 동시에 진행시키기 위해 2광자를 축차적으로 흡수하고 전자이동을 구동하는 시스템 등이 요구되고 있다. 향후 미래 에너지 개발을 위해 전 세계적인 연구개발이 이루어지고 있는 가운데 한국이 중요한 위치를 차지하는 것이 중요하다.

저자

Tatsuto Yui, Osamu Ishitani

자료유형

학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

화학·화공

연도

2009

권(호)

9(12)

잡지명

未來材料

과학기술
표준분류

화학·화공

페이지

8~14

분석자

이*동

분석물

• 태양광에 의한 이산화탄소의 자원화.pdf [212,577 byte]

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