화학뉴스

국내 연구진이 이산화탄소(CO2)를 활용한 에틸렌(Ethylene) 생산기술 개발을 가속화하고 있다.
대구경북과학기술원(DGIST) 남대현·이윤구 에너지공학과 교수팀과 서강대학교 백서인 화공생명공학과 교수팀은 비타민 C를 불균일계 이산화탄소 환원 촉매에 적용해 에틸렌 생산성을 비약적으로 높이는 기술을 개발했다.
연구팀은 이산화탄소 농도가 높은 환경에서 과일의 비타민 C 함량이 감소하는 현상을 활용해 비타민 C의 산화환원반응을 전기화학적 이산화탄소 환원 반응에 접목했으며 비타민 C와 그래핀 양자점을 합성한 후 구리와 결합한 비타민 C 증강 구리 나노선 촉매를 제작했다.
비타민 C 증강 구리 나노선 촉매는 그래핀 양자점이 가진 나노구속효과로 비타민 C가 안정적으로 고정되고 산화환원의 가역성이 가능한 것으로 알려졌으며 기존 구리 나노선 촉매에 비해 에틸렌 생산성이 2.9배 향상된 것으로 나타났다.
한국과학기술연구원(KIST)은 탄소중립 실현을 위한 기술 연구개발(R&D) 및 상용화에 나서고 있다.
이웅 청정에너지연구센터 책임연구원, 원다혜 선임연구원 연구팀은 2023년 3월 액상 흡수제에 포집된 이산화탄소를 전기화학적으로 직접 전환해 고부가가치 합성가스를 생산하는 공정을 개발했다.
기존 이산화탄소 포집‧이용·저장(CCUS) 기술에 비해 생산단가는 27%, 탄소배출은 75.7% 낮아질 것으로 예상됨에 따라 새로운 이산화탄소 전환공정을 화력발전소 등에 설치하면 적은 비용으로 이산화탄소 배출 저감에 기여할 것으로 기대된다. 
한국과학기술연구원 오형석 박사팀은 하루 100kg급의 생산 설계 패키지 확보를 목표로 전기화학적 이산화탄소 전환 에틸렌 생산 핵심기술 개발 및 실증 연구를 진행하고 있으며, 신재생·전기에너지를 활용해 가스 안의 물과 이산화탄소로부터 전기화학적 방법으로 고순도 에틸렌을 직접 생산할 수 있는 대면적 대용량의 고효율 분리막 개발을 완료했다.
한국과학기술원은 LG화학과 탄소중립 및 수소 에너지 관련기술의 공동 연구개발을 위한 업무협약(MOU)을 체결했으며 2022년 4월 이산화탄소를 활용한 에틸렌의 전기화학적 생산 기술 이전을 위한 공동연구실을 출범했다. (김진희 기자)