CO2 활용을 위한 전기화학 멤브레인반응 기술과 장치
- 전문가 제언
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○ 기후변화는 21세기 들어 인간에게 가장 큰 도전과제의 하나이다. 탄소 포집과 활용(CCU: Carbon Capture and Utilization)은 CO2로부터 부가가치 화학물질을 만들 수 있게 하는 동시에 바람직하지 않은 지구온난화를 줄일 수 있게 할 수 있다. CO2 활용을 위한 방법 중에서 전기화학적 환원은 간헐적인 재생가능 에너지를 화학결합의 형태로 보관할 수 있는 가장 바람직한 해결 방법이다. 화학결합의 변환으로 개미산, 메탄올, 메탄 등의 가치 있는 화학물질을 제조하여 시장에 내놓을 수 있게 된다.
○ CO2 재활용을 위해 전기화학 멤브레인 반응기(ecMR: electrochemical membrane reactor)을 활용하면 음극액과 양극액 구역을 분리할 수 있다. 이를 통해 반응 생성물 분리를 향상시키고 다시 산화가 되는 것을 막을 수 있다. 멤브레인 베이스 반응기 중에서 MEA(Membrane Electrode Assemblies)를 활용하는 것이 유용한 것으로 등장하고 있다. MEA는 전도성 멤브레인으로 음극과 양극이 결합되어 있다. GDE(gas diffusion electrode; 기체 확산 전극)는 물질 이동 한계를 줄일 수 있어 CO2 전기 환원 공정에서의 효율을 향상시킬 수 있다.
○ 본 문헌의 목적은 CO2 전기 환원을 위한 멤브레인 반응기의 응용에 대하여 관련 문헌과 함께 살펴보는 것이다. 특히 관심의 초점은 전기화학 반응기의 멤브레인 타입, 반응기 구조, 촉매 물질 등이다. 지금까지 보고된 다양한 생성물에 대한 FE(Faradaic efficiency)의 관점에서 성능을 비교하였다.
○ 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
- Ivan Merino-Garcia, Enrique Alvarez-Guerra, Jonathan Albo, Angel Irabien
- 자료유형
- 니즈학술정보
- 원문언어
- 영어
- 기업산업분류
- 화학·화공
- 연도
- 2016
- 권(호)
- 305()
- 잡지명
- Chemical Engineering Journal
- 과학기술
표준분류 - 화학·화공
- 페이지
- 104~120
- 분석자
- 김*수
- 분석물
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