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| 이산화탄소 전환을 가속화하는 신촉매 개발(New catalyst boosts efficiency of CO2 conversion) | |||||||
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| 번호 | 163 | View | 92 | 등록일 | 2025-05-15 | 주제별 분류 | 기술 |
| 국가 | 스위스 | ||||||
| ○ 스위스 로잔연방공과대학교(EPFL)의 연구팀은 고온에서 이산화탄소를 효율적으로 전환할 수 있는 새로운 촉매를 개발했다고 발표. 이 촉매는 이산화탄소를 유용한 화학물질로 전환하는 전기화학적 공정의 효율성과 내구성을 크게 향상시킬 수 있음. - (필요성) 이산화탄소를 전기화학적으로 전환하는 기술은 온실가스 배출을 줄이고 지속 가능한 연료를 생산하는데 유용. 그러나 기존의 저온 이산화탄소 전환 기술은 효율이 낮고 지속 시간이 짧아 실용화에 한계가 있음. 반면에 고온(600~1,000℃)에서의 전환은 좀 더 실용적이지만, 사용하는 촉매가 빠르게 마모되거나 고가의 귀금속이 필요하여 이를 보완할 수 있는 기술 필요 - (개발 내용) 연구팀은 Samarium oxide(Sm₂O₃)가 도핑된 세륨 산화물(CeO₂) 세라믹으로 코발트-니켈(Co-Ni) 합금을 캡슐화한 새로운 촉매를 개발함. 연구팀은 졸-젤(sol-gel) 방법으로 금속염과 유기 분자를 혼합해 세라믹 코팅층(shell)에 둘러싸인 미세한 금속 클러스터를 형성함. 다양한 금속 조합을 테스트한 결과, 코발트와 니켈의 균형 잡힌 혼합이 최고의 성능을 나타내었음. 전통적인 촉매와 달리, 이 캡슐화된 합금은 고온에서도 안정성을 유지하며 수천 시간 동안 효율을 유지함. 또한 이 캡슐화 방법은 금속이 응집되는 것을 방지하여 촉매 효율을 유지할 수 있었음. 실험 결과 새로운 촉매는 800℃에서 90%의 에너지 효율과 100%의 선택성을 유지하며, 2,000시간 이상 안정적으로 작용하였음.  < 이산화탄소의 고온 전기화학분해 개요> a. 반응기 구조 b. 기존 촉매 형상 c. 새로운 촉매 형상
- (기대효과) 새로운 촉매공정은 전기 에너지의 90%를 원하는 화학물질 생산에 직접 사용하여 에너지 낭비를 최소화함. 또한 이산화탄소를 일산화탄소(CO)로 100% 선택적으로 전환하여
부반응이 없음. 또한, 기존 기술 대비 전체 비용을 60~80% 절감할 수 있음. 이러한 기술은 이산화탄소를 유용한 제품으로 전환하여 산업의 탄소 발자국을 줄이고, 에너지 및 비용 절감에 크게 기여할 수 있음. |
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