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미국 휴스턴 대학 물리학자들이 물을 수소와 산소로 쪼갤 수 있는 촉매를 발견했다고 보고했다. 이번에 개발된 촉매는 값싼 재료로 쉽게 얻을 수 있으며, 기존의 촉매보다 훨씬 더 효과적이라고 연구팀은 주장했다. 이번 연구가 가장 유망한 청정 에너지원인 물을 이용한 수소 생산에 관한 일차 관문을 통과하는데 도움이 될 지 기대된다. 관련 연구는 PNAS에 게제되었다 ( www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.1701562114 ). 이번 연구를 주도한 Paul C.W. Chu 박사는 수소 원자는 지구 상에 가장 깨끗한 에너지원이라며, 촉매를 이용해 물로 부터 수소를 분리해 낼 수 있다면 물은 가장 풍부한 수소원이 될 수 있다고 말했다. 연구팀이 개발한 촉매는 전도성을 가진 니켈 폼 플랫폼 위에서 자라는 메타 인산 철분으로 구성되어 있으며, 기존 촉매보다 훨씬 더 효율적이며, 생산비용도 덜 들어간다는 장점이 있다. 연구팀의 촉매는 20시간 이상 지속가능하며, 실험에서 1만번의 재생할 수 있었다고 보고했다. 물을 수소와 물로 쪼개는 것은 이론적으로 간단해 보이지만, 실제로는 복잡한 공정이며, 두 개의 분리된 반응을 요구된다. 수소가 관여하는 반응과 산소가 관여하는 반응으로 나뉘며, 각 반응은 분리된 전극이 요구된다. 수소는 매우 가장 값있는 성분이지만, 산소 생산없이는 만들어질 수 없다. 효율적인 수소 촉매는 있지만, 비싸지 않고 효율적인 산소 촉매가 없어서 이 분야의 걸림돌이 되고 있다고 연구진은 설명했다. Chu 박사는 산소가 관여하는 반응은 lsquo;희귀 금속 (이리듐, 백금 또는 류데늄) rsquo;을 사용하는 전기 촉매에 의존하지만, 이들 금속은 비싸고 쉽게 구할 수도 없다고 말했다. 이번 연구에서는 지구에 풍부한 원소를 바탕으로한 매우 활성이 크며 안정된 전기 촉매를 발견한 것으로, 희귀금속보다 성능면에서 월등하다고 설명했다. 또한 이번 발견이 물 전기 분해를 통한 수소 생산에 보다 경제적인 접근을 하게 될 것이라고 덧붙였다. |
