미국 스탠포드대학교의 연구팀이 저비용으로 지속적으로 수소와 산소를 생산할 수 있는 단일 촉매 물분해 장비 (single-catalysis water splitter)를 개발했다고 Nature Communications 학술지를 통해 발표되었다.

현재 수소는 휘발유를 대체할 수 있는 청정연료로 각광받고 있지만, 현재 대부분의 상용등급의 수소는 아이러니하게도 지구 온난화에 영향을 주는 화석연료인 천연가스로부터 생산된다. 순수한 수소를 생산할 수 있는 대체방법으로서 거론되는 것이 바로 물 분해 방식인데, 기존 물 분해 방식은 두 개의 전극에 각각 백금, 이리듐 같은 값비싼 금속 촉매 장착하여 사용한다.

 

하지만, 스탠포드 연구팀은 단 하나의 저렴한 산화니켈-철 (nickel-iron oxide) 촉매를 양극 모두에 사용할 수 있게 제작하여 실용성 및 경제성을 극대화시켰다. 기존 물분해 장비는 촉매의 안정성과 활성유지를 위해 양쪽 다른 전극의 전해질에 다른 pH를 사용해야 하지만, 스탠포드 연구팀은 단일 pH 조건하에서 물분해가 가능하도록 함으로써 조업조건을 단순화헸다.

또한, 약 1.5V의 저전력 사용만으로도 200시간 이상 지속적으로 수소와 산소를 생산할 수 있었으며, 상온에서의 82%의 높은 수율을 얻을 수 있었다.

연구팀은 이 새로운 단일 촉매 전기화학 튜닝방식이 수소를 뛰어 넘어 다른 화학 연료를 위한 새로운 촉매개발의 기폭제가 될 것이라고 평가했다.

 

[출처 : 녹색기술정보시스템(www.greenplatform.re.kr) / 2015년 7월 20일]