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미네소타 대학의 연구진은 에탄올로부터 수소를 생산하는 첨단의 반응기(reactor)를 제작했다고 발표했다. 이는 곡물로부터 연료를 생산하는 새로운 메커니즘으로 알려졌다. 이번 발명은 수소의 대량 생산에 있어 걸림돌이 되었던 문제를 해결해 줄 수 있는 열쇠가 될 것이라고 연구진은 평가하고 있다.
“수소 경제라는 것은 수소를 동력으로 하는 자동자와 전기를 의미한다. 하지만 수소를 얻는다는 것은 용이한 일이 아니며, 긴 수송관의 설치도 현실적으로 어렵다. 몇몇 수소 저장소가 있지만 메탄이나 천연 가스 등에 의해서 그나마도 빼앗길 형편에 있다. 메탄 등의 연료는 가격이 비싸고 화석 연료를 사용하기 때문에, 이산화탄소의 배출을 증가시키고, 수소 연료가 사용되기 전까지 한시적으로 사용되는 한계성을 가지고 있다”고 미네소타 대학의 화공학과 교수인 Lanny Schmidt 박사는 말했다.
에탄올의 경우, 수송이 매우 용이하고 비교적 독성이 약한 것으로 알려졌다. 이미 에탄올은 자동차의 연료로 사용되고 있지만, 연료의 연소 효율이 20%에 미치지 못하지만 수소 연료전지로 사용할 경우 연소 효율을 60%까지 끌어올릴 수 있다. 기존의 자동차 가스 탱크에 에탄올을 사용하기 위해서는, 모든 수분은 모두 제거돼야 하지만, 새로운 공정 기법은 수분을 모두 제거하지 않고, 반응기가 보다 많은 수소를 만들어내기 위해서 에탄올과 물을 모두 사용한다는 특징을 가지고 있다.
이번에 개발된 새로운 공정은 자동차의 연료 분사 장치에서 물과 에탄올을 기화시키고 혼합시키는 과정으로부터 시작된다. 그리고 나서 기화된 연료 혼합물은 로듐과 산화 세륨으로 만들어진 다공성 플러그를 가지고 있는 튜브로 분사된다. 연료 혼합물이 플러그를 지나면, 수소와 이산화탄소, 약간의 부산물로 배출된다. 지금까지 미네소타 대학의 엔지니어들은 연료 혼합물을 이용해서, 하나의 에탄올 분자에 대해 4개의 수소 분자를 만드는데 성공했다. 이는 이때까지 순수한 에탄올에서 3개의 수소 분자를 발췌하는 것에 비해 대단한 성공이라고 할 수 있다. 연구진은 향후 각각의 에탄올 분자에서 5개의 수소 분자들을 얻을 수 있을 것이라고 기대하고 있다
한국과학기술정보연구원(KISTI)
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