화학뉴스

국내 연구진이 메탄(Methane) 가스로 에틸렌(Ethylene)을 효율적으로 생산할 수 있는 촉매를 개발했다.
한국과학기술연구원(KIST) 청정에너지연구센터 하정명 박사 연구팀은 메탄 가스를 이용해 에틸렌 생산공정에 필요한 저온 에틸렌 생산 촉매를 개발했다.
에틸렌은 원유 증류 과정에서 나오는 나프타(Naphtha)를 분해하거나 천연가스에 포함된 에탄(Ethane)을 분해하는 과정에서 얻고 있다.
에틸렌은 플래스틱 제조 등 다양한 화학제품의 원료로 사용되지만 화석연료에서 추출되기 때문에 온실가스 배출 원인으로 지목되고 있다.
연구진은 이전 연구에서 메탄 가스에 포함된 독성물질인 황화수소를 산화해 제거한 뒤 에틸렌을 원활하게 생산하는데 성공한 바 있다.
이후 연구진은 황화수소 제거공정을 거치지 않고 바이오 가스에서 에틸렌을 생산하기 위해 황화수소에 대한 저항력이 높고 반응 활성이 향상된 나노 구조 촉매를 개발했다.
개발한 나노 구조 촉매는 메탄으로부터 에틸렌을 생산하기 위해 필요한 촉매 반응 온도를 섭씨 700도로 기존 공정 대비 약 100도 이상 낮추었다.
연구팀은 반응 온도를 낮추면 에틸렌 생산 비용을 낮추고 불필요한 부산물이 나오는 것을 방지할 수 있다고 설명했다.
하정명 박사는 “국내에서는 이미 대량으로 생산되는 바이오가스를 단순히 난방용으로 사용하기보다 화학산업 원료로 사용한다면 바이오가스 생산기업의 시장이 커지는 것은 물론 화학기업에게 온실가스 배출 없는 새로운 원료를 공급할 수 있을 것으로 기대된다”고 강조했다.
연구 성과는 2021년 10월 촉매 분야 국제 학술지 응용 촉매 B: 환경(Applied Catalysis B: Environmental)와 12월 에너지 분야 국제학술지 인터내셔널 저널 오브 에너지 리서치(International Journal of Energy Research)에 게재됐다. (K)