이산화탄소에 전기를 가해 포름산으로 바꾸면 온실가스를 줄이면서 고부가가치 물질을 생산할 수 있지만, 막대한 전력이 낭비되는 문제가 있다.
짝반응인 ‘산소 발생 반응’의 비효율성 때문이다.
연구팀은 문제의 산소 발생 짝반응을 포름알데히드 산화 짝반응으로 대체한 시스템을 개발했다.
이 시스템은 0.5V의 낮은 전압에서도 양쪽 전극에서 높은 효율(음극 96.1%, 양극 82.1%)로 포름산을 생산할 수 있다. 시스템 구동 전압이 4분의1 수준으로 낮아지면 전력 소모도 그만큼 줄어든다.
연구팀은 포름알데히드 산화 반응에 꼭 필요한 구리·은 복합 촉매를 새롭게 개발한 덕분에 이 같은 시스템을 만들 수 있었다.
포름알데히드 산화 반응에 쓰던 기존 촉매의 경우 활성이 급격히 떨어진다.
새 촉매를 이용한 포름알데히드 산화 반응은 암모니아, 과산화수소, 수소를 전기 없이 만드는 친환경 자가구동 시스템 개발에도 쓸 수 있다. 이다예기자 ties@ksilbo.co.kr
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