| 다롄화학물리연구소, 바이오매스를 가시광으로 처리하여 수소 및 디젤유 제조 | ||
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 최근, 중국과학원 다롄(大連)화학물리연구소 왕펑(王峰) 연구팀은 실험 과정에서 광에너지(태양에너지, 인공광원) 및 바이오매스[짚(straw), 임목 폐기물 등] 하위제품을 원료로 이용하여 디젤유 및 수소를 제조함으로써 바이오매스 에너지, 수소 에너지의 공동 이용 새모델을 개척했다. 해당 논문은 "Natural Energy"에 게재됐다. 수소는 화학산업 및 미래지향의 이상적인 청정에너지로서 관련 기술은 관심사로 떠오르고 있다. 광촉매에 의한 수소 제조 과정에서 광생성 전자(Photogenerated electron)는 양성자를 환원시켜 수소를 생성할 수 있다. 하지만 광생성 홀(Photogenerated hole)이 반응 기질과 작용이 발생하지 않는다면 광촉매 자체를 산화시킬 수 있으며 따라서 수소 제조 효율을 감소시켜 광촉매 비활성화 등 현상을 초래한다. 상기 문제를 해결하기 위해 희생시약(Sacrificial reagent)을 도입하여 광생성 홀을 소모함으로써 수소 제조 효율 및 광촉매 안정성을 향상시킨다. 그러나 해당 과정에서 폐기물이 생성됨과 아울러 획득한 수소에너지는 심지어 희생시약 생산에 요구되는 에너지량에도 도달하지 못한다. 따라서 수소 생산과 더불어 바이오매스를 유용한 화학품 또는 연료로 전환시키는 기술 개발이 시급하다. 짚, 임목 폐기물 등 바이오매스는 자연계에서 생산량이 가장 많은 지속가능한 탄소 자원으로서 석유화학 자원을 대체하여 대량의 생산/생활용품을 제공할 수 있다. 광에너지를 이용한 가수분해로 수소를 제조하는 방법은 가시광 조건에서 바이오매스 원료를 분해하는 방법으로서 일반적으로 더욱 높은 광에너지 이용률 및 수소 생성 속도를 획득할 수 있다. 연구팀은 실험 과정에서 가시광으로 바이오매스 하위제품인 메틸푸란류 화합물을 처리하여 수소 및 디젤유 두 가지 에너지 제품의 생산을 달성했다. 해당 반응으로 상온 상압 조건에서 성분이 아주 풍부한 디젤유를 획득할 수 있을 뿐만 아니라 디젤유 중 산소를 제거함으로써 시판 디젤유와 더욱 접근하는 재생 가능한 고품질 오일 제품을 획득할 수 있으며 그 부산물은 수소이다. 광에너지 및 바이오매스를 이용하여 수소를 제조한 후 생성된 바이오매스 생성물을 또다시 심층적으로 가공하여 고품질 디젤유를 제조할 수 있다. 정보출처 : http://digitalpaper.stdaily.com/http_www.kjrb.com/kjrb/html/2019-06/17/content_423642.htm?div=-1 |
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