| 초록 |
수소는 그 생산과 이용에서 탄소배출이 없는 에너지 저장체로 미래 수소사회의 기반연료로 주목받고 있다. 그러나 수소의 저장과 운송은 낮은 액화온도(-253도씨) 등의 이유로 용이하지 않으며, 이를 극복하기 위해 최근 상대적으로 높은 액화온도(-33도씨)와 높은 에너지 밀도(4.3 kWh/kg)을 가지고 있는 암모니아를 수소의 저장체로 이용하려는 연구가 진행되고 있다. 암모니아는 전통적으로 하버-보쉬 공정을 이용해서 고온(-773 K) 및 고압(-200 atm)에서 생산되고 있으며, 이때 많은 에너지가 사용되고 많은 이산화탄소 등 온실가스가 배출된다. 전기화학적 질소환원 반응에 따른 암모니아 합성은 전기 에너지만을 이용하여 수소 저장체인 암모니아를 탄소배출 없이 합성할 수 있다는 장점이 있으며, 하버-보쉬 방법을 대체할 수 있는 암모니아 합성공정으로 주목받고 있다. 본 발표에서는 수용액상의 전극 표면, 혹은 고체 전해질막 전기화학 반응기의 고분자막-전극에서의 질소환원 반응 및 암모니아 합성을 소개한다. 전기화학 질소환원 촉매의 활성과 암모니아 합성 효율 등을 정량하고, 향후 전기화학적 암모니아 합성효율을 높이기 위한 방안을 논의한다. |
