[신기술 소개] 구리 촉매를 이용한 일산화탄소에서 액체연료의 전환

NEWS & INFORMATION FOR CHEMICAL ENGINEERS, Vol. 32, No. 3, 2014…337

신기술 소개

태양이나 풍력에서 생산되는 신재생에너지를 유용 하게 사용하기 위해서는 이러한 에너지를 적절하게 저장하는 방법이 필요하다. 그중에서 가장 매력적인 접근 방법은 그림 1에서처럼 신재생에너지를 전기에 너지로 바꾸고, 생성된 전기를 이용하여 물과 이산화 탄소를 이용하여 전기화학적 반응을 일으켜서 액체연 료로 변환하는 것이다. 이산화탄소를 액체연료로 변 환하는 전기화학적 반응은 여러 가지 단계를 거친다.

특히 촉매에 따라서 선택도와 에너지 효율에 큰 영향 을 미친다. Li et al.은 특히 CO(일산화탄소)의 변환 에 집중하였다(그림 2). 그들은 구리가 산화되고 다시 구리로 환원되는 것을 제어하여서, 결과적으로 촉매 표면에서 선택적으로 에탄올을 생성할 뿐만 아니라 훨씬 에너지 효율을 높일 수 있었다. 이러한 발견은 비용 측면에서 신재생에너지에서 액체연료로 변환할 수 있는데 큰 기여를 할 수 있을 것이다.

구리 촉매를 이용한 일산화탄소에서 액체연료의 전환

(Electroreduction of carbon monoxide to liquid fuel on oxide-derived nanocrystalline copper)

Li et al., Nature 508, 504 , DOI: 10.1038/nature13249 (2014)

그림 1. 신재생에너지로부터 에너지 저장방법.

그림 2. Faraday efficiencies for CO reduction products ethanol (EtOH), acetate (AcO–), n-propanol (n-PrOH), ethylene (C2H4) and ethane (C2H6) at selected potentials versus the reversible hydrogen electrode. [Li et al., Nature 508, 504 , DOI: 10.1038/nature13249 (2014)].