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연료전지 획기적 재활용 기술개발 (Breakthrough in fuel cell recycling turns ‘forever chemicals’ into renewable resources)
번호 162 View 57 등록일 2025-05-02 주제별 분류 기술
국가 영국

○ 영국 레스터대학교(University of Leicester)의 연구팀은 연료전지 재활용 분야에서 획기적인 기술을 개발함. 이 기술은 초음파를 활용하여 연료전지의 핵심 구성 요소인 촉매 코팅막
     (Catalyst-Coated Membrane; CCM)에서 귀금속 촉매와 불소화 고분자막(perfluorosulfonic acid; PFAS)을 효율적으로 분리하는 방법으로 연료전지 재활용에 크게 기여할 것으로 기대

- (필요성) 수소 연료전지와 전해조는 친환경 에너지 시스템의 핵심기술로, 자동차, 기차, 버스 등 다양한 분야에서 활용되고 있음. 이들 장치는 백금과 같은 귀금속 촉매와 PFAS로 구성된 CCM을
  사용함. 그러나 CCM의 구성 요소들은 서로 강하게 결합하여 재활용이 어려움. 또한 PFAS는 환경에 유해한 '영원한 화학물질'로 알려져 있어, 이를 해결할 수 있는 새로운 기술이 필요

 - (개발 내용) 연구팀은 유기용매에 CCM을 침지한 후, 물속에서 초음파를 적용하는 방법으로 CCM 층을 분리하는 기술을 개발함. 이 과정은 고압에서 기포를 생성하고 터뜨려 금속 촉매와
   PFAS를 분리함. 특히, 맞춤형 블레이드 소노트로드(blade sonotrode)를 사용하여 고주파 초음파를 적용함으로써, 실온에서 수 초 만에 분리가 가능하며, 기존의 화학적 처리보다
   환경친화적이고 경제적임.
 

< 연료전지 분리막 재활용 공정도>
 

- (기대효과) 환경에 유해한 PFAS의 누출을 방지하여 환경 오염을 줄이고, 안전한 재활용이 가능함. 또한, 귀금속 촉매를 회수하여 원자재 비용을 절감하고, 연료전지의 경제성을 높일 수 있음.
   이 기술은 연료전지 산업의 지속 가능한 발전에 기여할 수 있음.

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