자신의 무게의 3배가 넘는 이산화탄소를 흡수하는 물질

(This simulated image shows the structure of the foam, with sheets of hexagonal-boron nitride (blue and yellow), with PVA molecules holding carbon (teal), oxygen (red) and hydrogen (white)(Credit: Ajayan Research Group/Rice University) )​

​

​

 이산화탄소를 분리하거나 제거하는 기술은 이미 많이 발전했습니다. 하지만 공장이나 발전소에서 나오는 이산화탄소를 경제적으로 분리 포획하는 일은 또 다른 문제입니다. 온실 가스 배출 문제는 물론이고 이산화탄소를 다른 산업적 용도로 쓰기 위해서는 순수한 이산화탄소만 분리 저장할 방법이 필요한데, 여기에는 에너지와 상당한 비용이 필요합니다.

 라이스 대학의 연구자들은 이산화탄소를 흡수하는 새로운 형태의 폼(foam)이 해결책 가운데 하나가 될지도 모른다고 생각하고 있습니다. 연구팀은 흔한 물질인 질화붕소(boron nitride)의 육각형 형태인 hexagonal-boron nitride (h-BN)를 선택했습니다. 하지만 이 물질은 상온에서 쉽게 부서지는 문제가 있습니다.

 연구팀은 역시 흔한 물질인 폴리비닐 알코올 (PVA, polyvinyl alcohol)을 이용해서 h-BN의 시트와 결합된 구조물을 만들었습니다. 이 구조물 (위의 모식도)은 매우 가볍지만 압력을 가하면 자신의 무게의 340%의 이산화탄소를 저장할 수 있으며 나중에 다시 배출할 수 있습니다. 연구팀에 의하면 이 물질은 2000회의 사이클 이후에도 강도를 유지할 수 있어 내구성이 우수하다고 하네요.

(동영상)

 이 물질은 이산화탄소를 걸러내는 필터로 사용할 수 있습니다. 하지만 중요한 것은 경제성입니다. 연구팀에 의하면 이 물질이 흔한 소재를 기반으로 할 뿐 아니라 동결건조(freeze-drying) 같이 매우 단순한 방법으로 대량 생산도 쉽다고 합니다. 과연 실제 사용화에 성공할 수 있을지는 모르겠지만, 저렴한 가격에 생산이 가능하다면 여러가지 응용이 가능할 듯 합니다.

 참고

http://newatlas.com/freeze-dried-foam-co2-sponge/50932/

http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsnano.7b03291