이산화탄소 재자원화 공정에서 인화구리 전극촉매를 사용해 친환경 수송에너지 부탄올을 생산하는 공정 개략도.(지스트 제공)2021.5.12/뉴스1 © News1

지구온난화의 주범인 온실가스 이산화탄소에서 친환경 수송에너지인 부탄올을 효율적으로 생산하는 기술이 개발됐다.

광주과학기술원(GIST)은 이재영 지구·환경공학부교수 연구팀이 이산화탄소 재자원화 공정을 통해 자동차의 연료로 사용 가능한 친환경 부탄올을 효율적으로 생산하는 기술을 개발했다고 12일 밝혔다. 이산화탄소 재자원화는 이산화탄소를 전기화학적으로 전환해 고부가가치의 유기화합물로 생산해 재사용하는 기술이다.

연구팀은 구리(Cu) 금속에 인(P)을 도입한 전기화학 촉매를 이용해 이산화탄소가 다탄소 유기화합물로 전환되는 과정에서 반응속도 결정단계인 일산화탄소 흡착종(CO)을 제어해 부탄올 생산 효율을 기존보다 70배 향상시켰다. 

부탄올(Butanol, C4H9OH)은 휘발유를 대체할 수 있는 수송에너지로 에너지 밀도가 높아 고연비를 실현할 수 있다. 부탄올은 페인트, 잉크, 본드를 구성하는 물질이고 반도체와 정밀기계의 세정제, 식품, 비누, 화장품에도 활용된다. 이재영 교수는 "그동안 지구온난화 유발물질로 알려진 이산화탄소를 고부가가치의 친환경 자원으로 활용할 수 있게 됐다"며 "향후 전극촉매의 대면적화와 공정 개선을 통해 미래 수소에너지인 부탄올을 대량생산해 친환경 내연기관 자동차에 사용할 수 있기를 기대한다"고 말했다. 

이번 연구는 지스트 연구원(GRI)이 지원했으며 화학기술분야의 세계적인 학술지인 '미국화학회 에너지 레터스'(ACS Energy Letters)에 2021년 5월11일 온라인으로 게재됐다.


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