울산과학기술원(UNIST)은 이재성 에너지화학공학과 교수 연구팀이 햇빛과 폐수를 이용해 이산화탄소 배출 없이 암모니아를 생산하는 기술을 개발했다고 14일 밝혔다.
UNIST에 따르면 연구팀은 햇빛을 이용해 폐수 속 질산염에서 암모니아를 얻는 광촉매 기술 개발에 성공했다.
빛을 받은 광촉매가 화학 반응을 일으켜 질산염이 암모니아로 바뀌는 원리다.
비료 등의 원료로 알려진 암모니아는 최근 수소 운반저장체로 급부상하고 있다. 수소를 암모니아로 바꾸면 수소를 액화하는 것보다 약 1.7배 많이 저장할 수 있고, 기존 암모니아 액화 설비와 운송 수단을 그대로 쓸 수 있어 경제적이기 때문이다.
그러나 암모니아 생산 시 발생하는 다량의 이산화탄소는 전 세계 배출량의 약 1.8%를 차지할 만큼 많다. 대안으로 질소를 물에 녹여 전기분해 방법으로 그린 암모니아를 생산하는 기술이 주목받고 있지만, 질소가 물에 잘 녹지 않는데다 여전히 화석연료로 생산한 전기를 써야만 한다.
이에 연구팀은 물에 잘 녹는 질산염의 특성을 활용했다. 또 전기 대신 자체 개발한 광촉매를 썼다. 광촉매가 햇빛을 직접 받아 만든 전자(광전자)로 질산염을 환원시켜 암모니아가 합성되는 방식이다.
연구팀은 “암모니아 생산 과정에서 나오는 이산화탄소도 잡고, 폐수 속 질산염도 처리할 수 있는 기술로, 광촉매 효율과 안정성을 보완한다면 지상에서 가장 풍부한 재생에너지인 태양광을 직접 활용하는 이상적인 그린 기술이 될 것”이라고 설명했다. 이우사기자 woosa@ksilbo.co.kr
