공기로부터 깨끗한 연료를 생산하는 탄소 포집 기술

서리대학의 연구자들이 개발한 독특한 탄소 포집 기술은 공기 중의 이산화탄소(CO 2 )를 제거하고 이를 깨끗한 합성 연료로 전환하는 더욱 비용 효율적인 방법을 제공할 수 있습니다.

Applied Energy 에 게재된 연구 에 따르면, 탄소 포집 및 변환을 결합한 이중 기능 소재(DFM) 공정이 기존 산업 방식과 동일하거나 더 우수한 성과를 낼 수 있는 것으로 나타났습니다.

최적의 조건에서 톤당 740달러의 비용으로 탄소를 제거할 수 있었으며, 재료가 개선됨에 따라 톤당 400달러 이하로 비용이 떨어질 가능성이 있는 것으로 나타났습니다.

서리대학교의 공정 시스템 엔지니어링과 조교수이자 이 연구의 주 저자인 마이클 쇼트 박사는 다음과 같이 말했습니다.

"처음으로, 우리는 DFM을 직접 공기 포집(DAC)에 사용하는 것이 재정적으로 경쟁력이 있을 수 있음을 입증했으며, 그 과정에서 메탄과 같은 깨끗한 연료를 생성할 수도 있었습니다.

"재생 가능한 전기에서 얻은 녹색 수소와 대기 중의 탄소를 사용하여, 우리 시스템은 강철 제조와 같은 부문에서 화석 원료를 대체하는 데 도움이 될 수 있습니다. 강철 공장에서 이 연료를 사용하면 효과적으로 순 배출량이 0이 될 수 있습니다. 그렇지 않으면 전기화하기 어려운 산업을 탈탄소화하는 지속 가능한 경로를 제공합니다."

연구팀은 고급 모델링 기법인 상부구조 최적화를 사용해 다양한 구성을 테스트하여 연간 10,000톤의 CO 2를 포집하는 데 가장 비용 효율적인 설계를 찾아냈습니다. 이는 다른 상업용 시스템과 비슷한 규모입니다.

연구자들은 재료 성능과 촉매 비용이 더욱 향상되면 대규모 배포에 적합하며 기존 산업 인프라와 통합될 수 있다고 제안합니다.

서리대학교 화학 및 공정공학과 조교수인 멜리스 두야르 박사는 다음과 같이 말했습니다.

"이런 방식으로 탄소를 재활용하는 것은 강력한 아이디어로, 많은 새로운 가치 사슬을 창출하고 재생 에너지를 기존 연료 및 화학 물질 생산에 포함시켜 에너지 독립을 실현할 수 있는 잠재력이 있습니다."

기후 변화에 관한 정부 간 패널(IPCC)은 지구 온난화를 1.5°C로 제한하려면 배출량을 줄이는 것뿐만 아니라 이번 세기에 대기에서 수십억 톤의 CO 2를 제거해야 한다고 경고했습니다.

탄소중립 목표 기한이 다가오면서 이 기술은 그 목표를 달성하는 데 도움이 되는 유망하고 경제적으로 실행 가능한 경로를 제공하며, 화석 연료에 대한 과도한 의존도를 줄이는 데도 도움이 됩니다.

출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2025/04/250403122938.htm