이산화탄소의 재생가능 연료 화합물로의 전기화학적 변환

전문가 제언

○ 폐기물 흐름 중의 온실 이산화탄소(CO2) 가스를 부가가치가 있는 화합물, 태양 에너지를 활용하는 태양전지, 햇빛으로부터 유도된 전기 등으로 변화시키는 것은 인공 광합성(artificial photosynthesis; AP)으로 널리 알려져 있다. 이 공정을 통해 지구 온난화, 화석연료 고갈 위기 등의 현안 문제 해결 가능성을 시사하고 있다.

○ 본 문헌에서는 이 기술에 대하여 관련 참고 자료와 함께 소개하고 있다. 구체적인 내용은 (1)에너지와 지구 온난화 관련 문제를 다룰 때 CO2의 역할, (2)CO2의 전기화학적 환원(ERC)의 기본에 대한 이해, (3)나노 재료의 역할과 ERC 상의 R-MEC(reverse micribial fuel cell)의 역할, (4)ERC 공정의 상업화에 대한 정보 등에 대하여 살펴본다.

○ CO2를 부가가치가 있는 화합물의 변환시킬 수 있는 공정(즉 반응)에는 6가지 타입이 있다. (1)화학양론적(산화환원 반응과 중화 반응) 반응, (2)열-화학 반응, (3)생화학(예를 들어 조류의 생산) 반응, (4)광 촉매적 반응, (5)광 전기화학적(PEC) 반응, (6)전기화학적 반응이 그것이다.

○ 오늘날의 최첨단 기술에 기초하여 개발된 것은 전기화학적 방법뿐이다. CO2, 물, 전기(태양광 혹은 다른 재생 에너지로부터 유도된)를 가지고 재생 에너지를 생산하는 상업생산 공장이 설립될 수 있게 되었다. 나노 구조 재료(나노 입자 포함)가 CO2를 연료 화합물로 변환시키는 이 전기화학적 반응의 효율과 속도를 크게 향상시키는 데 매우 중요한 역할을 하는 것으로 최근 확인되었다.

○ 한국 정부의 에너지 관련부처는 2016년 2월 향후 5년 내 청정에너지 연구개발 공공투자를 두 배로 확대(3조원 규모) 계획을 밝혔다. 청정에너지뿐만 아니라 “온실가스 감소와 재활용을 위한 새로운 수단”의 하나로서 유용물질로의 변환기술에 대한 산학연 공동 연구가 적극화되어야 할 것이다.

저자

Ibram Ganesh

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

화학·화공

연도

2016

권(호)

59()

잡지명

Renewable and Sustainable Energy Reviews

과학기술
표준분류

화학·화공

페이지

1269~1297

분석자

김*수

분석물

• 이산화탄소의 재생가능 연료 화합물로의 전기화학적 변환.pdf [563,299 byte]

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