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태양에너지로 대기 중 수증기와 이산화탄소를 연료로 만드는 기술


(This solar thermochemical reactor is located on the roof of a building operated by the Swiss Federal Institute of Technology in Zürich, Switzerland. Photo: Alessandro Della Bella/ETH Zurich)


 스위스 로잔 연방공과대학(ETH Zurich)의 과학자들이 태양에너지를 이용해서 대기 중 이산화탄소와 수증기를 탄화수소 연료로 만드는 기술을 개발했습니다. 대학의 공학 연구소 옥상에 설치된 태양열 집열판을 이용해 섭씨 1500도의 고온을 만들고 여기서 대기 중에서 추출한 이산화탄소와 수증기를 반응시키는 방식으로 크게 두 가지 다른 반응을 이용합니다. 


 첫 번째 반응은 작은 반응기에 태양열을 집중시켜 산화 세륨 (cerium oxide)을 환원시킵니다. 이 상태에서 이산화탄소와 물이 첨가되면 산화 반응이 일어나 이산화탄소와 물 분자에서 산소를 분리해 일산화탄소 및 수소 가스가 섞인 합성 가스 (syngas)가 형성됩니다. 이 과정에서는 태양열이 필요하지 않기 때문에 태양열 집열 시스템은 다른 반응기를 가열하게 됩니다. 이 합성 가스는 적절한 촉매를 통해 케로신을 비롯한 액체 연료로 만들 수 있습니다. (영상 참조)




(동영상) 



 연구팀이 생각하는 연료는 주로 항공기용 제트 연료입니다. 자동차는 전기차로 대체가 가능하지만, 배터리의 무게 때문에 전기 및 하이브리드 항공기는 한계가 있기 때문입니다. 연구팀에 의하면 스위스 면적의 시스템이 있으면 전 세계 항공 연료 수요를 충족시킬 수 있습니다. 물론 경제성이 있는지가 문제지만 연구팀은 스핀 오프 기업을 세워 상업화를 준비하고 있습니다. 


 참고로 로잔 연방공과대학의 이산화탄소 관련 스핀 오프 기업은 앞서 소개한 클라임웍스가 있습니다. 두 번째 스핀 오프 기업은 이 기술로 탄소 중립 액체 연료를 만드는 Synhelion 입니다. 흥미로운 기술이기는 하지만 대규모 상업 생산은 간단하지 않은 문제입니다. 앞으로 의미 있는 규모의 생산이 가능할지 궁금합니다. 


 참고 


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