한국 중앙대학교 연구진은 산업용 이산화탄소와 칼슘 및 마그네슘이 풍부한 흔하고 널리 분포된 퇴적암인 백운석을 이용하여 상업적으로 활용 가능한 두 가지 제품인 포름산칼슘과 산화마그네슘을 생산하는 아이디어를 내놓았습니다.
화학공학 저널(Journal of Chemical Engineering)에 발표된 논문에서 과학자들은 자신들의 탄소 포집 및 활용(CCU) 기술이 이산화탄소 수소화 반응과 양이온 교환 반응을 결합하여 금속 산화물을 동시에 정제하고 고부가가치 포름산염을 생산하는 공정에 기반한다고 설명합니다.
구체적으로, 그들은 촉매(Ru/bpyTN-30-CTF)를 사용하여 이산화탄소에 수소를 첨가함으로써 두 가지 고부가가치 제품을 생산했습니다. 가죽 무두질에는 포름산칼슘, 시멘트 첨가제, 제빙제 및 동물 사료 첨가제도 사용됩니다. 반면 산화마그네슘은 건설 및 제약 산업에서 널리 사용됩니다.
수석 연구원인 유성호와 이철진은 이 공정이 실현 가능할 뿐만 아니라 상온에서 단 5분 만에 제품을 생산할 수 있을 정도로 매우 빠르다고 밝혔습니다. 또한, 그의 연구팀은 이 공정이 기존의 포름산칼슘 생산 방식에 비해 지구 온난화 잠재력을 20%까지 줄일 수 있을 것으로 추정하고 있습니다.
연구팀은 또한 자신들의 방법이 환경적 영향과 경제적 타당성을 검토하여 기존 생산 방식을 대체할 수 있는지 여부를 평가했습니다.
윤 교수는 “이번 결과를 바탕으로 볼 때, 우리의 방법은 기존 방법을 대체하고 산업계의 이산화탄소 배출량을 줄이는 데 도움이 될 수 있는 환경 친화적인 이산화탄소 전환 대안이라고 할 수 있다”고 말했다.
과학자는 이산화탄소를 유용한 제품으로 전환하는 것이 유망해 보이지만, 이러한 공정을 대규모로 확장하는 것이 항상 쉬운 것은 아니라고 지적했습니다. 대부분의 CCU(탄소 포집 및 활용) 기술은 주류 상업 공정에 비해 경제성이 낮기 때문에 아직 상용화되지 못했습니다.
"탄소 포집 및 활용(CCU) 공정을 폐기물 재활용과 결합해야 환경적으로나 경제적으로 실현 가능해집니다. 이는 향후 탄소 순배출량 제로 목표 달성에 도움이 될 수 있습니다."라고 리는 말했다.