Ⅰ. 제 목
유기성 폐기물로부터 생물학적 수소 생산을 위한 미생물 담지 분리막 제조

Ⅱ. 연구개발의 목적 및 필요성
- 유기성 폐기물로부터 미생물이 담지 된 키토산 분리막을 이용한 수소 제조 기술에 대한 기초 기술 확립
- 차세대 청정에너지로 주목받고 있는 수소 에너지의 효과적인 공급을 위한 공정 기술의 확립

Ⅲ. 연구개발의 내용 및 범위
- 미생물 고정화를 위한 비대칭 구조 키토산 분리막의 제조
- 효율적인 수소 생산을 위한 키토산/PES, PES/실리콘, PES/키토산/실리콘 복합막의 제조
- 미생물의 선정과 배양 및 배양액의 조건 최적화
- 수소 생성 미생물 고정화 키토산 복합막 반응기의 설계 및 제조
- 생성된 수소 기체의 연료전지 적용 테스트 수행

Ⅳ. 연구개발결과
- PEG 및 2-ME을 기공형성제로 첨가하여 하부구조는 macro void, 상부구조는microvoid의 이중 구조를 갖는 키토산 분리막의 제조
- 글루타알데히드 및 H2SO4를 가교제로 첨가하여 키토산막의 기계적 물성 제어 → 너무 단단한 구조로 인해 키토산 막이 깨지는 현상이 문제가 되어 부직포에 키토산 용 액을 코팅하여 기계적 물성을 보완하는 방법으로 수정
- 미생물의 선정 및 배양 결과, Enterobacter aerogenes을 수소 생성 미생물로 선택
- 수소 생성 미생물 고정화 키토산 복합막 반응기 실험을 통해, 유기성 폐기물로부터 최대 67% 농도의 수소 기체 획득하였으며 수소 생성에 가장 적합한 막은 PES/키토산/실리콘 복합막인 것을 발견
- 유기성 폐기물로부터 생성된 수소 기체로 상용 연료전지스택이 정상적으로 가동됨

Ⅴ. 연구개발결과의 활용계획
- 생성된 수소 농도의 수율 및 생성량, 수소의 안정적인 공급을 위한 방안에 대한 연 구 수행 → 최종적으로 연료전지에 적용 가능한 종합적인 청정에너지 시스템의 개발 을 계획

 

 

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