개발된 흡착제의 이산화탄소 포집 공정 개념도.사진=KAIST
[대전=일요신문] 박하늘 기자 = 국내연구진이 화력발전소에서 사용가능한 수준의 이산화탄소 흡착제를 개발했다. 간단한 공정과 대량생산이 가능해 머지않아 상용화 단계에 들어설 것으로 예측되고 있다.
한국과학기술원(KAIST)는 생명화학공학과 최민기 교수팀이 고성능 이산화탄소 흡착제를 개발해 이산화탄소 약 20kg 중규모 합성에 성공했다고 8일 밝혔다.
현재까지 개발된 이산화탄소 흡착제는 유기화합물 ‘아민’을 사용한으로, 이산화탄소 흡착성능은 뛰어나지만 탈착이 어렵고 재생안정성이 떨어지는 문제를 안고 있었다. 또한 실제 발전소 이산화탄소 포집에 응용될 정도의 대량생산이 불가능하다는 한계도 있었다.
연구팀은 대량생산에 용이하고 경제적인 범용 물질인 실리카, 폴리에틸렌이민, 에폭사이드 등을 이용해 아민 기반의 흡착제를 만들었다. 이 흡착제는 기존 흡착제보다 흡·탈착 성능, 반응 속도, 재생 안정성이 비약적으로 증진된 것으로 평가된다.
연구팀은 ‘한국이산화탄소포집 및 처리연구개발센터(KCRC)’ 연구진과의 협업으로 개발된 흡착제를 이용해 20kg의 중규모 합성에 성공 후 20 Nm3/h의 벤치 스케일 유동층 반응기에서 가동에 성공했다.
이 성능 시험으로 연구팀은 화력발전소에서 배출되는 이산화탄소의 흡·탈착을 상용화가 가능한 수준까지 발전시킬 수 있을 것으로 기대하고 있다.
최민기 교수는 “이제 상용화 단계의 초입에 들어섰고 앞으로도 개선할 부분이 많지만 추후 흡착제를 더 발전시켜 세계 최고의 실용화 가능한 이산화탄소 포집 흡착제를 개발할 것”이라고 말했다.
이번 연구 결과는 ‘네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)’ 8월 30일자 온라인 판에 게재됐다.
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