열화학 이단계 분해 싸이클 반응을 통한 물/이산화탄소 분해 탄소중립 연료 생산 연구

초록

태양열을 활용한 수소의 생산 방법으로는 태양광을 통한 전기를 사용하는 수전해 방식과 태양열을 화학반응의 열원으로 사용하는 열화학 싸이클로 분류할 수 있다. 본 연구에서는 집광을 통한 태양열을 사용하여, 고온의 열에너지를 화학반응의 열원으로 사용하는 태양열 열화학 이단계 물분해 싸이클 반응을 통해 수소를 생산할수 있고, 또한 같은 반응경로를 통해 물/이산화탄소를 동시에 분해하여 수소/일산화탄소를 생산할수 있는 반응에 대해 연구를 실시하였다. 물/이산화탄소를 동시에 분해하여 수소/일산화탄소를 생산할 수 있다면, 이를 연계한 피셔-트롭쉬 반응 등과 융합하여, 탄소중립 연료의 생산이 가능하다. 물/이산화탄소를 분해하기 위한 중요 성능 지표로는 반응기 내부 온도, 압력, 반응 활성화에 필요한 금속산화물 촉매의 종류와 형태 등이 있다. CeO2를 기본으로 하는 다양한 조성의 금속산화물과 반응온도를 통해 각 조건에서의 반응 경향을 검토하였다.