화학뉴스

그린수소 제조에 인공광합성 기술이 활용될 것으로 예상된다.
도요엔지니어링(Toyo Engineering)은 2021년 6월 도야마(Toyama)대학과 인공광합성 기술 공동연구에 합의했으며 2022년 시험장치를 사용한 실증에 착수하는 것을 목표로 하고 있다.
도야마대학의 다카구치 유타카 교수 연구팀이 개발한 CNT(Carbon Nano Tube)를 사용하는 광촉매 기술과 도요엔지니어링이 보유하고 있는 수소‧산소 분리기술을 조합함으로써 코스트가 낮으면서 안전한 인공광합성을 활용하는 수소 제조기술을 확립할 계획이다.
연구팀의 광촉매를 이용한 수소 제조방법은 광촉매 입자를 전극 등에 고정시키는 것이 아니라 자체로 수중에 분산시켜 반응에 이용함으로써 장치 구성을 간소화할 수 있어 제조 코스트 억제 효과가 뛰어날 것으로 기대되고 있다.
기존 광촉매로는 흡수하기 어려웠던 파장역인 근적외선 광도 흡수할 수 있어 태양광 이용 효율이 높아질 것으로 전망되고 있다.
물을 분해해 생성하는 산소‧수소 혼합가스는 폭발 위험성이 있기 때문에 수소를 안전하게 분리하는 방법이 인공광합성 기술의 과제로 떠오르고 있다.
도요엔지니어링의 분리기술은 공기에서 희탁하는 방식으로 수소 폭발을 막을 수 있고 희탁한 가스로부터 유가물인 산소, 아르곤 등을 분리해 수소‧질소 혼합가스로 추출하는 것이 가능하다.
수소‧질소 혼합가스는 그린 암모니아(Ammonia) 원료로 기대되며 수소를 추가로 분리해 고순도 수소로 추출하면 화학제품 원료나 수소연료전지 자동차에도 적용이 가능할 것으로 예상된다.
도요엔지니어링과 도야마대학은 2022년 말 이전에 소형 시험장치를 이용한 실증실험에 착수하고 CNT 생산기업, 공기분리장치 생산기업, 암모니아 생산기업 등 관련 기술 보유기업들이 참여하는 컨소시엄을 구성함으로써 일본 정부가 목표로 설정한 2030년까지 그린수소 제조기술을 상용화할 계획이다. (K)