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달궈진 지구를 지켜라! 인공광합성 기술

2021.08.13 특허청

달궈진 지구를 지켜라! 인공광합성 기술

  • 달궈진 지구를 지켜라! 하단내용 참조
  • 식물 광합성 원리를 모방한 인공광합성 특허에 대해 알아보겠습니다 하단내용 참조
  • 다양한 환경에서 사용 가능한 인공 잎 장치 및 이의 제조방법 하단내용 참조
  • 가시광선 흡수 그래핀 광촉매를 이용한 CO2로부터 메탄올(포름산) 제조 방법 하단내용 참조
  • CIGS 광전지 - 광전극 탠덤 구조를 포함하는 광전기화학(PEC) 장치 하단내용 참조
  • CO2를 없애면서도 청정에너지를 얻을 수 있는 인공광합성 기술이 상용화되어 탄소중립 하단내용 참조

우리나라는 작년말 기후온난화 주범인 온실가스 감축을 위해 ‘2050 탄소중립’을 선언했습니다.
이를 위해 과학자들은 대체에너지 개발하거나, 공정효율 향상, 탄소배출제로, CO2포집 등 다양한 혁신적 시도를 하고 있는데요.

오늘은 식물 광합성 원리를 모방한 인공광합성 특허에 대해 알아보겠습니다.

◆ 다양한 환경에서 사용 가능한 인공 잎 장치 및 이의 제조방법
광촉매에서 햇빛에 의해 생성된 전자로 물분해하여, CO2 발생없이 청정에너지인 수소를 생산하는 특허입니다.
이 기술은 사막과 같이 수분이 부족한 환경에서도 인공 잎 바닥면에 소량의 물이 접촉하면 작동가능하도록 설계되었습니다.

◆ 가시광선 흡수 그래핀 광촉매를 이용한 CO2로부터 메탄올(포름산) 제조 방법
식물 엽록체를 모방하여, 그래핀 광촉매에서 물, 햇빛을 이용해 CO2로부터 메탄올 등 유기물을 생산하는 특허입니다.
이 기술은 식물보다 더 높은 2.75%의 광전환율을 달성하였으며, 포름산 1톤 생산 시 394kg의 CO2 감축을 기대하고 있습니다.

◆ CIGS 광전지 - 광전극 탠덤 구조를 포함하는 광전기화학(PEC) 장치
페로브스카이트 태양광 전지에서 광에너지를 이용하여 물분해하고 CO2로부터 포름산을 생산하는 특허입니다.
이 기술은 강력한 탠덤형 광전지를 필요하나, 물분해를 통해 수소 대신 화학소재로 전환이 쉬운 포름산을 생산할 수 있습니다.

온실가스 배출량 세계 7위인 우리나라는 전 세계적 탄소규제로 석유화학·철강 등 수출시장이 위협받고 있습니다.
하지만 정부의 적극적 대응과 함께 과학자들의 기술혁신 노력으로 탄소규제 위협을 잘 극복해 나아가리라 믿습니다.

CO2를 없애면서도 청정에너지를 얻을 수 있는 인공광합성 기술이 상용화되어 탄소중립에 한 발짝 나아가길 기대해봅니다.

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5. 제105조제1항에 따른 신고를 하지 아니하고 저작권대리중개업을 하거나, 제109조제2항에 따른 영업의 폐쇄명령을 받고 계속 그 영업을 한 자 [제목개정 2011. 12. 2.]
에 따라 처벌될 수 있습니다.
<자료출처=정책브리핑 www.korea.kr>
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