탄소배출 제로 그린 수소 생산 시스템 개발!

🌱 서론: 사탕수수 찌꺼기와 햇빛으로 그린 수소를 생산하다

기후 변화와 에너지 전환의 시대에, 친환경 에너지 생산은 전 세계적인 과제가 되었습니다. 특히 수소는 연소 시 이산화탄소를 배출하지 않아 청정 에너지로 주목받고 있습니다. 그러나 기존의 수소 생산 방식은 천연가스를 이용하여 이산화탄소를 배출하는 등 환경적인 문제가 있었습니다. 이러한 상황에서 UNIST 연구진은 사탕수수 찌꺼기에서 추출한 푸르푸랄(Furfural)과 햇빛을 이용하여 외부 전력 없이 수소를 생산하는 광전기화학시스템을 개발하였습니다 .

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🔬 본론: UNIST의 고효율 그린 수소 생산 기술

1. 기술 개요

UNIST의 장지욱·서관용 교수팀과 조승호 교수팀은 사탕수수 찌꺼기에서 추출한 푸르푸랄과 실리콘 광전극을 이용하여 수소를 생산하는 광전기화학시스템을 개발했습니다. 이 시스템은 외부 전력 없이 오직 햇빛만으로 수소를 생산하며, 수소 생산 속도는 미국 에너지부가 제시한 상용화 기준의 4배에 달합니다 .

2. 기술의 특징

• 이중 수소 생산 시스템: 이 시스템은 양쪽 전극 모두에서 수소를 생산합니다. 구리 전극에서는 푸르푸랄이 산화되면서 수소를 생산하고, 실리콘 광전극에서는 물을 분해하여 수소를 생산합니다. 이를 통해 기존 시스템보다 수소 생산 속도를 2배 향상시켰습니다 .
• 외부 전력 없이 작동: 결정질 실리콘 광전극의 낮은 생성 전압 문제를 푸르푸랄 산화 반응을 통해 해결하여, 외부 전력 없이도 수소 생산이 가능하도록 설계되었습니다 .
• 장기적 안정성 확보: 광전극을 니켈 호일과 유리층으로 감싸 전해질로부터 보호하여 장기적인 안정성을 확보하였습니다 .

3. 기술의 의의

이 기술은 사탕수수 찌꺼기와 햇빛을 이용하여 외부 전력 없이 수소를 생산함으로써, 친환경적이고 경제적인 수소 생산 방법을 제시합니다. 특히, 수소 생산 속도가 상용화 기준의 4배에 달하여 상업적 활용 가능성이 높습니다 .

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🌍 결론: 지속 가능한 에너지 미래를 향한 한 걸음

UNIST의 이번 연구는 사탕수수 찌꺼기와 햇빛을 활용하여 외부 전력 없이 수소를 생산하는 기술로, 친환경 수소 생산의 새로운 가능성을 열었습니다. 이 기술은 폐기물을 자원으로 전환하고, 재생 가능 에너지를 활용함으로써 지속 가능한 에너지 미래를 위한 중요한 발걸음이 될 것입니다. 앞으로 이러한 기술들이 상용화되어 널리 활용된다면, 탄소 중립 사회로의 전환에 큰 기여를 할 것으로 기대됩니다.