이미지 확대보기이 연구를 담당한 과학자들은 재생 에너지가 동력원이 된다면 청정에너지 미래를 한 단계 더 발전시킬 수 있는 계기가 될 것이라고 보고서를 통해 밝혔다.
이번에 발견된 수소추출 방식은 세계 각국이 '수소 경제'로 전환하는 과정이어서 더욱 주목을 받고 있다. 수소 연료는 전기차 보다 짧은 충전시간과 긴 주행거리를 가질 뿐만 아니라 배기가스 자체가 친환경적인 물이기 때문에 세계 각국들은 수소연료를 기반으로 하는 수소 자동차, 수소 철도, 친환경 도심 발전소, 수소 항만, 수소 도시 등 다방면의 응용 기술을 개발 중이다.
호주 애들레이드 대학의 스장 차오교수와 화학 공학부의 야오 정 부교수 등 연구팀이 발견한 새로운 수소 생성장치는 정제되지 않은 해수에서 추출된 수소를 이용하여 물 공급을 가능케 하는 기술이다.
스장 차오 교수는 연구과정에서 "천연 해수를 거의 100% 효율로 산소와 수소로 분리한 다음, 상업용 전해조에서 값싼 촉매를 사용하여 전기분해를 통해 녹색 수소를 생산했다"고 설명했다. 이 연구에 사용된 금속 촉매는 표면에 산화크롬이 있는 일반적인 산화코발트라고 밝혔다.
네이처 에너지 저널에 소개된 내용에 의하면 연구팀은 역삼투압 제거, 정제 또는 알칼리화와 같은 전처리 공정 없이 바닷물을 원료로 사용했다. 또 촉매를 사용하는 상업용 전해조의 성능은 고도로 정제된 백금이나 이리듐 촉매 성능에 가깝다고 밝혔다.
현재 사용되는 전해조는 고도로 정제된 물 전해질로 작동되기 때문에 화석 연료에서 생성된 에너지를 부분적이거나 전체적으로 대체해야 하며, 수소 수요가 증가하게 되면 담수 자원의 희소성이 크게 증가할 것으로 예상된다.
그러나 해수 전기분해는 부식문제 때문에 순수한 물 전기분해에 비해 아직 초기 개발 단계에 있다고 연구진은 설명한다. 또 기존 전해조의 경우 불순한 물을 순도 수준으로 처리하는 것이 항상 필요하며, 공정의 운영과 유지 관리비용이 증가한다는 단점을 갖고 있다고 지적했다.
연구팀은 연료 전지용 수소 생성과 암모니아 합성 등 상업적 공정에 사용할 수 있도록 더 큰 전해조시스템으로 확장 작업을 추진할 계획이다.
김진영 글로벌이코노믹 기자
