[월간수소경제 편집부] 워싱턴 주립대학의 연구진이 청정에너지가 좀 더 실현될 수 있도록 해주는 중요한 열쇠인 물에서 수소를 효율적으로 만들어내는 방법을 찾아냈다.

지난 1일 PHYS.ORG에 따르면 워싱턴 주립대학 연구진은 저렴한 니켈과 철을 이용해 5분 정도 걸리는 간단한 방법을 개발, 물에서 수소를 분리시키는 화학반응을 일으키는데 필요한 다량의 고품질 촉매를 만들었다.

이 같은 연구결과는 나노에너지지(the journal Nano Energy) 2월호에 게재됐다.

에너지 변환 및 저장은 청정에너지 경제의 핵심이다. 태양열 및 풍력 자원은 간헐적으로만 전력을 생산하기 때문에 생산된 전기를 저장 및 절약하기 위한 방법이 필수적이다.

재생에너지를 저장하는 데 있어 가장 각광받는 방법 중 하나는 물을 산소와 수소로 분리하기 위해 재생에너지로부터 생성되는 잉여전기를 사용하는 것이다. 수소는 산업의 다양한 용도로 사용되고 수소연료전지차에 동력을 공급하는데도 쓰인다.

하지만 산업에서는 물을 분해하는 방법을 널리 이용하지 않고 있다. 이는 일반적으로 사용되는 백금이나 루테늄과 같은 금속 촉매들의 가격이 너무 비싸기 때문이다. 물을 분해하는 방법들도 많은 에너지가 필요하거나 촉매소재가 빨리 소모된다.

워싱턴 주립대학 기계 및 재료공학부의 유에헤 린(Yuehe Lin) 교수가 이끄는 연구진은 풍부하고 저렴한 니켈과 철을 사용해 현재 귀금속으로 만들어지는 촉매들을 포함한 대부분의 촉매들보다 뛰어난 성능의 다공성 나노거품형 촉매를 만들었다.

이 촉매는 작은 스폰지처럼 생겼으며, 이러한 독특한 원자구조 및 물질 전체에 걸쳐 노출된 많은 표면으로 인해 다른 촉매에 비해 적은 에너지로 중요한 촉매반응을 일으킬 수 있다. 이 촉매는 12시간의 안정성 시험에서 매우 적은 양의 손실을 보여줬다.

촉매의 제조 및 시험을 진행한 샤오팡 푸(Shaofang Fu) 워싱턴 주립대학 과정생은 “우리는 대량생산에 쉽게 적용할 수 있는 매우 간단한 방법을 알아냈다”고 전했다.

워싱턴 주립대학 연구진은 아르곤 국제 연구실(Argonne National Laboratory) 및 태평양 노스웨스트 국제 연구실(Pacific Northwest National Laboratory)의  개량광자원(Advanced Photon Source) 연구진과 프로젝트를 공동으로 수행했다.

촉매특성을 연구하는 준화 송(Junhua Song) 워싱턴 주립대학 과정생은 “국제 연구소에 있는 개량소재 분석시설이 촉매의 구성 및 구조를 깊이 이해할 수 있도록 해주었다”고 말했다.