홍콩 폴리텍대학교, 옥스퍼드 대학교, 국립 방사선 연구 센터의 연구진들은 순수한 물을 이용한 이산화탄소(CO2) 정화를 가능하게 하는 새로운 막-전극 시스템을 개발했다. 이 혁신적인 기술은 CO2를 유용한 화학물질과 원자재로 전환하여 온실가스 배출을 감소시킬 수 있는 기여할 것으로 기대된다.
과거의 CO2 감소 방법은 오랜 시간에 걸친 내구성에 제한을 가지고 있었다. 따라서 연구자들은 문제 없는 긴시간 운영을 가능하게 하는 새로운 전극반응 시스템을 개발하기로 결정했다.
“Lau Shu Ping”은 해당 논문의 공동저자로서 “우리 사회는 주로 화석 연료에 의존하고 있지만, 그들이 배출하는 CO2는 기후에 심각한 위협을 가하고 있습니다.”라고 말하였습니다. “우리는 대량의 CO2를 탄소 순환에 다시 도입하여 기후변화에 대항하고자 전기화학적 감소 반응 기술(ECO2R)을 활용하고 싶습니다. 유감스럽게도, 이전의 연구에서 ECO2R 시스템의 내구성이 큰 도전이라는 것이 밝혀졌으며, 기존의 해결책은 에틸렌 (C2H4) 생산에서 200시간 이상 지속되지 못한다는 것입니다.” 라고 말하였습니다.
연구의 일환으로, 과학자들은 알칼리 금속 이온의 관여 없이 재활용 가능한 음극 환경을 가능하게 하는 전해 구조를 개발했습니다. 이 시스템은 APMA MEA라고 불리며, 순수한 물을 양극액으로 사용합니다.
“Lau”는 말하였습니다. “저히들의 APMA MEA ECO2R 시스템에서는 CO2가 수소와 에틸렌 (C2H4)으로 응답하는 동시에 음극에서는 수소이온과 수산화물 이온을 생성하고, 양극에서는 수소벡터와 산소를 생성합니다. 이때 생성된 수산화물 이온과 수소이온은 막 안에서 순수한 물로 결합됩니다.”
순수한 물을 사용한 CO2 정화의 새로운 기술은 CO2 배출에 대항하여 새로운 응용 분야를 창출하는데 기여할 수 있다. 이는 온실 가스를 폐기물로 취급하는 것이 아니라 가치있는 화학물질 및 원자재 생산에 대한 지속 가능한 미래를 열어줄 것이다.
자주 묻는 질문
1. 연구자들이 개발한 혁신적인 기술은 무엇인가요?
답변: 연구자들은 순수한 물을 사용하여 탄소 이산화물 (CO2)의 안정적인 전기화학적 환원을 가능케하는 새로운 막-전극 시스템을 개발했습니다.
2. 이전 CO2 감소 방법의 한계는 무엇이었나요?
답변: 이전 CO2 감소 방법은 내구성이 좋지 않은 한계가 있었습니다.
3. 연구자들이 왜 새로운 전극 반응 시스템을 개발하기로 결정했나요?
답변: 연구자들은 문제없는 장기간 운영이 가능한 새로운 전극 반응 시스템을 개발하기로 결정했습니다.
4. 전기화학적 CO2 감소 기술 (ECO2R)은 어떤 역할을 하나요?
답변: ECO2R 기술은 대량의 CO2를 탄소 순환에 다시 도입하여 기후 변화에 대항하기 위한 목적을 가지고 있습니다.
5. 연구자들이 개발한 새로운 해결책은 무엇인가요?
답변: 연구자들은 순수한 물을 사용하여 CO2 정화를 가능하게 하는 APMA MEA라는 전해 시스템을 개발했습니다.
6. APMA MEA ECO2R 시스템은 어떻게 작동하나요?
답변: APMA MEA ECO2R 시스템은 CO2와 물이 응답하여 음극에서 C2H4와 수산화물 이온을 생성하며, 양극에서는 수소 벡터와 산소를 생성합니다. 그 결과, 생성된 수산화물 이온과 수소 벡터가 막 안에서 순수한 물로 결합됩니다.
7. 새로운 CO2 정화 기술은 이 가스에 대한 응용 분야를 어떻게 창출하나요?
답변: 순수한 물을 사용한 새로운 CO2 정화 기술은 이 가스에 대한 화학 물질 및 원자재 생산과 같은 새로운 응용 분야의 창출에 기여할 수 있습니다. 이는 더 지속 가능한 미래를 위한 것입니다.
핵심 용어 및 기술 용어 정의:
– 이산화탄소의 전기 화학 환원 (ECO2R): 이산화탄소의 환원반응을 전기 화학적으로 가능하게 하는 화학 과정입니다.
– 막-전극: 막 및 전극이 전기 화학 과정에서 중요한 역할을 하는 시스템을 의미합니다.
관련 링크 :
– 홍콩 폴리텍대학교
– 옥스퍼드 대학교
– 국립 방사선 연구 센터
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