일본, CO2‧물 베이스 프로젝트 추진 … 저코스트 기술 확립
화학뉴스 2013.04.02
일본에서 이산화탄소(CO2)와 물을 이용해 올레핀(Olefin)을 합성하는 기술을 개발하는 인공 광합성 프로젝트가 추진되고 있다.
물을 분해해 제조한 수소와 CO2를 원료로 올레핀을 합성하는 기술을 2020년대에 확립하고 2030년까지 양산 플랜트를 건설할 계획이다. 일본 경제산업성이 2012년부터 계획한 미래개척 연구프로젝트의 일환으로 화학산업의 탈화석자원화를 위해 민관협력으로 10여 년간 150억엔을 투자해 연구개발을 진행할 방침이다. 프로젝트를 위해 Mitsubishi Chemical, Mitsui Chemicals, Sumitomo Chemical, Fuji Film, Inpex가 인공광합성 화학프로세스 기술연구조합(ARPChem)을 설립했으며, 물을 수소로 분해하는 광촉매, 수소 분리막, 수소와 CO2를 원료로 올레핀을 제조하는 합성촉매를 개발할 계획이다. 인공광합성은 실용화를 위해 광촉매 성능 향상 및 빛 흡수파장 확대가 필수적이다. 광촉매 에너지 변환효율은 현재 1%에 불과하기 때문에 10배로 향상시키는 것이 목표이며, 400-800nm의 가시광 영역 파장을 흡수할 수 있는 광촉매를 도포한 모듈로 솔라 수소 제조장치를 구성해 실용화할 방침이다. 또 수소와 산소를 안전하게 분리할 수 있는 고품질 막을 개발해 모듈화할 계획이다. Mitsubishi Chemical이 제올라이트(Zeolite)계, 파인세라믹센터와 나고야대학이 실리카(Silica)계의 실용화를 목표로 개발을 진행할 것으로 알려졌다. 물, CO2 베이스 올레핀을 제조하기 위해 탄소수 2-4개의 저급 올레핀을 선택적으로 합성하는 촉매를 개발하고, FT(Fischer Tropsch) 촉매로 탄소수 5개 이상인 성분을 올레핀으로 분해하는 기능을 부여해 올레핀 수율을 80% 이상으로 확대할 계획이다. 2016년 파일럿 플랜트를 건설하고 2021년 광촉매의 에너지 교환효율 10%를 실현한 후 규모를 점차 확대할 것으로 알려졌다. 석유화학 자원 베이스와 동등하거나 낮은 코스트로 양산하는 기술을 확립하고 올레핀 원료를 전면 전환할 계획이다. <화학저널 2013/04/02> |
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