혁신적 촉매, 햇빛을 이용해 온실 가스를 귀중한 화학 물질로 전환한다.

맥길 대학의 연구자들은 햇빛을 사용하여 가장 해로운 온실 가스 두 가지를 귀중한 화학 물질로 전환하는 방법을 개발했다. 이 획기적인 기술은 기후 변화에 대처하고 일부 산업 제품을 제조하기 위한 지속 가능한 대안을 제공할 수 있다.

"자동차의 배기가스나 공장의 배출가스가 햇빛의 도움으로 차량의 깨끗한 연료, 일상 플라스틱의 구성 요소, 배터리에 저장된 에너지로 변환될 수 있는 세상을 상상해보라."는 맥길 대학교 화학과의 박사후 연구원인 공동 1저자 후이 수의 말이다. "바로 이런 종류의 변환이 이 새로운 화학 공정에서 가능해졌다."

연구팀의 새로운 광 구동 화학 공정은 한 번의 반응으로 메탄과 이산화탄소를 녹색 메탄올과 일산화탄소로 변환한다. 두 제품 모두 화학 및 에너지 분야에서 높은 평가를 받고 있다고 연구자들은 말했다.

지속 가능한 솔루션을 위해 자연으로 눈을 돌리다

네이쳐 커뮤니케이션즈에 게재된 연구 결과는 광합성이 식물이 햇빛을 사용하여 이산화탄소와 물을 포도당과 산소로 전환하는 방식과 유사한 자연의 청사진에 근거한 새로운 메커니즘을 설명한다.

이 화학 공정에서 금, 팔라듐, 질화 갈륨의 독특한 혼합물이 촉매 역할을 한다. 이 물질은 햇빛에 노출되면 반응을 유발한다. 이산화탄소의 산소 원자가 메탄 분자에 부착되어 녹색 메탄올을 생성한다. 일산화탄소는 부산물로 생성된다.

"태양의 풍부한 에너지를 활용함으로써 본질적으로 두 가지 온실 가스를 유용한 제품으로 재활용할 수 있다. 이 공정은 실온에서 작동하며 다른 화학 반응에 사용되는 고열이나 가혹한 화학 물질이 필요하지 않다."라고 맥길 화학과의 저명한 제임스 맥길 교수이자 캐나다 녹색/유기 화학 연구 의장인 주저자 차오 준 리(Chao-Jun Li)가 말했다.

"이 혁신은 2050년까지 캐나다의 순 제로 배출 목표에 대한 유망한 경로를 제공하며 환경적 과제를 보다 지속 가능한 미래를 위한 기회로 전환된다." 맥길 대학교 화학과 박사과정 학생이자 공동 1저자인 징 탠 한(Jing-Tan Han)이 말했다.