전기화학 기술 활용, 고체로 전환

“CO₂안전하고 영구적 제거 가능”

  실용화 단계까지는 시간 걸릴 듯

지구온난화를 초래하는 대기 중의 이산화탄소(CO₂)를 전기화학 기술을 이용해 석탄으로 바꿀 수 있는 획기적인 방법을 개발했다고 호주 과학자들이 밝혀 주목된다.

호주 RMIT 대학 연구진은 액체금속을 촉매로 이용해 CO₂를 기체에서 고체 입자로 쉽게 전환해 보관할 수 있는 새로운 기술을 개발했다고 과학저널 ‘네이처 커뮤니케이션스(Nature Communications)’ 최신호에 밝혔다.

연구진은 이 방식이 대기 중의 CO₂를 안전하고, 영구적으로 제거할 수 있게 해줄 것이라고 밝혔다.

현재 CO₂ 포집 기술은 CO₂를 액체로 압축해 지하에 저장하는 형태로 진행되고 있지만 비용이 많이 들어 경제성이 낮을 뿐만 아니라 저장시설에서 누출될 수 있어 환경적 우려도 제기되고 있는 등 한계를 갖고 있다. 이 때문에 기술은 개발돼 있지만 온난화를 막는 데는 도움이 되지 않고 있다.

이 연구에 참여한 토벤 데니크 박사는 CO₂를 고체로 전환하는 방식은 지속가능한 방식이라고 강조하면서 “시간을 되돌릴 수는 없지만, CO₂를 석탄으로 바꿔 땅에 묻음으로써 탄소배출 시계를 어느 정도 되돌릴 수 있다”고 밝혔다.

CO₂ 고체화 기술은 지금도 개발돼 있기는 하나 극도로 높은 온도에서만 가능해 산업적으로 적용하기가 어렵다.

RMIT 대학 연구진이 개발한 방식은 액체금속을 이용해 상온에서도 고체화가 가능하다. 이는 효율적으로, 대규모로 진행할 수 있다는 의미이기도 하다. 실용화 단계까지 가려면 더 연구가 필요하지만 CO₂ 고체화의 중요한 첫발을 내디딘 것이라고 연구진은 밝혔다.

연구진은 CO₂를 고체로 전환하는 촉매로 활용하기 위해 화학적으로 표면을 활성화했을 때 고도의 전도성을 띠도록 액체금속의 표면을 설계했다.

이 액체금속과 전해질 용액이 담긴 비커에 CO₂를 용해시키고 전류를 흘려보내면 CO₂가 서서히 고체 탄소 파편이 돼 액체금속 표면에 달라붙으며 고체 탄소를 만들게 된다.

논문 제1저자인 도나 에스라필자데 박사는 이런 과정을 거쳐 생산된 탄소 부산물은 미래형 자동차의 수퍼축전기나 합성연료로도 사용할 수 있다고 밝혔다.