화학공학소재연구정보센터
Korean Industrial Chemistry News, Vol.23, No.4, 37-47, August, 2020
[총설] 메탄의 열-촉매 분해에 의한 수소 및 탄소 제조 기술 동향
Trends in Technology of Hydrogen and Carbon Production by Thermo-Catalytic Decomposition of Methane
초록
수소는 에너지를 방출하는 과정에서 이산화탄소와 질소산화물와 같은 유해한 물질 없이 물만 부산물로 배출하기 때문에 지속 가능한 청정에너지원 중의 하나이다. 수소를 생산하는 공정 중 메탄 열-촉매 분해는 고온에서 메탄을 분해 시켜 수소와 탄소로 전환시키는 기술로서, 가장 큰 장점은 이론적으로 이산화탄소의 발생 없이 수소를 생산할 수 있기 때문에 현존하는 수소 생산 기술에서 가장 친환경적인 공정으로 알려져 있다. 최근의 연구는 메탄의 전환율을 높이기 위한 금속 및 탄소 기반 촉매에 대하여 연구하고, 생성되는 수소의 경제성 확보를 위해 부산물인 고체탄소의 고부가화에 초점이 맞추어지고 있다. 본 보문은 금속 기반 불균일 촉매의 연구 동향을 살펴보았고 촉매의 활성과 비활성화 및 재생 기술에 대하여 검토하였다.
Hydrogen is one of the sustainable clean energy sources because it produces water only as a by-product without emitting toxic gases such as carbon dioxide and nitric oxides dring combustion. Thermo-catalytic decomposition (TCD) of methane is a technology that decomposes methane at high temperatures and converts it into hydrogen and solid carbon over catalysts. Theoretically, the strong point of TCD process is that hydrogen can be produced without emitting carbon dioxide, so it is known as the most environmentally friendly process among the existing hydrogen production technologies. Recent researches have focused on the development of metal and carbon-based catalysts in order to increase the conversion of methane and on the high value added product of solid carbon for enhancing the price of hydrogen produced during TCD of mathane. In this review the research trends of metal-based heterogeneous catalysts, their activity, deactivation and regeneration techniques in the field of TCD of methane were surveyed.