CO2/CO의 연료화를 위한 전기화학 촉매(Cu)의 성능 향상

전문가 제언

태양광과 풍력처럼 재생 가능한 에너지자원은 화석연료의 사용에 수반되는 환경적 부담이 없지만, 에너지 생산이 단속적이기 때문에 효과적인 저장 방법이 필요하다. 한편 지구온난화 방지를 위해서는 CO2와 같은 온실가스를 줄여야 한다. 따라서 태양광/풍력으로 발생시킨 전기를 이용하여 CO2와 물로부터 연료를 생산하는 것은 일석이조의 매력적인 방법이다. CO2를 중간체인 CO를 거쳐 화학약품이나 연료로 변환시키는 전기화학 반응에서 구리(Cu) 전극이 촉매로 작용하는 것은 잘 알려져 있다. 최근 Li 등(Nature, 508, 504, 2014)은 이 구리 촉매의 성질을 크게 개선하여 전기화학적으로 CO와 물로부터 탄소계열 연료인 에탄올을 효율적으로 생산하는 방법을 개발하였다. Li 등은 구리 촉매의 활동도와 에너지효율이 그 제조방법에 따라 크게 달라진다는 것을 보였다. 이 실험결과는 재생 가능한 에너지자원의 효과적 활용은 물론 연료 생산을 통한 CO2의 저감으로 이어질 수 있을 것이다.

 

성격상 각지에 분산되어 있는 재생 가능한 에너지 소스들을 이용하는 데는 기존의 중앙 집중적 대규모 연료 제조공장보다는 적당한 압력과 온도의 소규모 반응기를 운용하는 전기화학 시스템이 더 적합하다. 그러나 후자의 방법을 이용하려면 전기화학 반응을 활성화시킬 수 있는 효과적인 촉매의 개발이 필수적이다. CO2를 연료로 변환시키는 전기화학 반응은 많은 반응물과 중간생성물을 거치는 다단계 반응이다. 촉매는 이 반응의 선택성과 에너지효율에 심대한 영향을 끼친다. 다단계 반응의 첫 번째 반응물은 에너지밀도가 낮은 CO이므로 추가적인 변환을 거쳐 에탄올로 만들 필요가 있다.

저자

Aaron M. Appel

자료유형

연구단신

원문언어

영어

기업산업분류

재료

연도

2014

권(호)

508()

잡지명

Nature

과학기술
표준분류

재료

페이지

460~461

분석자

심*주

분석물

• CO2,CO의 연료화를 위한 전기화학 촉매(Cu)의 성능 향상.pdf [250,606 byte]

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