연료를 생산하기 위한 인공 광합성. 무료 기술 라이브러리 뉴스

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연료용 인공 광합성

07.12.2014

Toshiba Corporation은 태양 에너지의 참여로 이산화탄소와 물에서 탄소 화합물을 생산하는 기술인 고효율 인공 광합성의 개발을 발표했습니다. 이 기술은 일본에서 열린 ICARP2014 인공 광합성 국제 회의에서 대중에게 공개되었습니다.

유사한 기술이 동일한 구성 요소에서 유기 물질(보통 설탕)을 생산하기 위해 식물성 왕국에서 널리 사용됩니다. 도시바의 경우 인공광합성을 통해 화학공업용 연료와 원료를 모두 생산할 수 있을 것으로 기대된다.

회사에 따르면 인공 광합성의 제시된 기술은 태양광 에너지를 탄소 연료로 변환하는 효율을 1,5%로 나타내며 도시바에 따르면 이는 오늘날 유사한 개발 중 최고의 지표입니다(화학 물질로 사용할 수 있는 화합물을 얻기 위해 원료 또는 연료).

인공 광합성을 구현하려는 다른 시도는 일반적으로 태양광 스펙트럼의 자외선 부분을 기반으로 하며 효율성이 낮아 실용에 적합하지 않습니다.

Toshiba의 개발에서 물(H2O)과 이산화탄소(CO2)의 광합성 반응의 결과는 일산화탄소(CO)로, 이른바 "합성 가스"(CO와 H2의 혼합물)를 생성하는 성분입니다. 합성 가스를 수소로 농축하면 메탄올(메틸알코올)을 얻을 수 있습니다.

메탄올 생산 자체는 새로운 것이 아닙니다. 이 물질은 현대 화학 산업(특히 포름알데히드 수지 및 플라스틱 생산)의 원료로 널리 사용됩니다. 또한 메탄올 연료 내연 기관 및 자동차 및 전자 제품용 연료 전지가 있습니다.

일본인이 제안한 기술은 메탄올 생산 체인에서 하나의 값비싸고 에너지 소비 링크를 제외하도록 설계되었습니다. 즉, 천연 가스(메탄)를 직접 사용하는 CO 생산입니다. 이론적으로 Toshiba는 광합성이 대기 중 이산화탄소 농도 증가와 화석 연료 고갈 가능성 문제를 해결하는 데 도움이 될 것이라고 믿습니다.

Toshiba의 화학 반응기는 물과 이산화탄소를 메탄올로 전환하기 위해 나노 크기의 셀이 있는 금 촉매 격자를 사용합니다. 회사가 메시지에서 언급했듯이 추가 연구의 목표는 촉매의 활성을 증가시켜 광합성의 효율성을 높이는 것입니다. 2020년대에는 기술의 실용화를 목표로 하고 있다.

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우주선을 위한 우주 에너지 08.05.2024

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강력한 배터리를 만드는 새로운 방법 08.05.2024

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따뜻한 맥주의 알코올 함량 07.05.2024

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리터당 1유로의 바이오 연료 26.07.2013

핀란드 기술 연구 센터(Finnish Technical Research Center) VTT의 전문가들은 목질계 바이오매스를 바이오 연료로 처리하는 새로운 기술을 개발했으며 이러한 바이오 연료의 비용은 리터당 1유로 미만으로 유럽에서 상업적으로 매력적일 것입니다. 자동차 연료 생산을 위한 새로운 기술은 밀폐된 공간에 유동층이 있는 가스화 기술을 기반으로 합니다. 출력 연료로 핀란드 과학자들은 이미 메탄올, 디메틸 에테르, Fischer-Tropsch 유체 및 합성 가솔린을 만들었습니다.

실험에 따르면 핀란드에서 개발된 기술을 사용하면 원래 목재 원료 에너지의 50% 이상을 최종 제품인 연료로 전달할 수 있습니다. 이는 매우 좋은 결과이며, 또한 폐열 에너지를 난방이나 증기 발생에 사용할 수 있어 바이오매스 에너지 전환 효율이 74%에 달합니다.

그러나 가장 중요한 것은 이 기술이 이미 유럽에서 산업용으로 사용할 준비가 되어 있다는 것입니다. 핀란드 전문가의 계산에 따르면 이 기술을 상업적으로 사용하면 58유로/MWh 범위 내에서 액체 연료를 생산할 수 있으며 휘발유 가격은 0,5리터당 0,7-1유로가 될 것이라고 합니다. 다시 말해, 바이오 연료는 석유에서 생산되는 휘발유 가격과 동일할 것입니다.

Finns는 이러한 계산에 멈추지 않고 새로운 기술을 사용하여 바이오 연료를 생산하는 공장의 대략적인 외관을 '개략'했습니다. 이 기업은 300MW의 용량을 가지며 150대의 차량을 운행하기에 충분한 연료를 생산할 수 있습니다. 또한 바이오메탄올은 기존 석유 연료에 000% 첨가제 형태로 현대 자동차에도 사용할 수 있습니다.

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