나노기술 및 정책 정보

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● 일본 신에너지·산업기술종합연구기구(NEDO), 인공광합성화학공정기술연구조합(ARPChem), 도쿄대학교, 공동 연구진이 100m2 규모의‘태양광 수광형 광촉매 분해 패널 반응기’와 ‘수소·산소 가스 분리 모듈’을 연결한 ‘광촉매 패널 반응 시스템’을 개발하였고, 솔라 수소 생산 실증 시험에 있어 세계 최초로 성공

● 2019년 8월부터 야외 자연 태양광 하에서 광촉매 패널 반응 시스템의 실증 시험에 착수, 물을 분해하여 생성된 수소와 산소의 혼합 기체에서 고순도의 솔라 수소(solar hydrogen)를 분리·회수하는 데 성공

● 일조 조건에 관계없이 가스 유량을 적절하게 제어할 수 있으므로 안정적인 가스 분리 성능을 유지할 수 있고, 야외에서도 수개월 이상 기능성이 손상되지 않고 작동한다는 것을 입증하였고, 가스 유로를 적절하게 설계함으로써 혼합 기체를 장기간 안전하게 취급할 수 있음을 확인

● 폭발의 영향을 확인하기 위하여 광촉매 패널 반응 시스템 각 구성 부분에 의도적으로 점화한 바, 폭발에 의한 장치의 파손을 비롯, 광촉매 및 분리막의 성능 저하는 없었던 것으로 확인 

● 해당 연구는 솔라 수소를 생산하는 광촉매 패널 반응 시스템의 대규모화 및 솔라 수소 제조 공정의 안전 설계의 실현에 기여할 것으로 기대 

※ Nature 게재(2021.08.25.), “Photocatalytic solar hydrogen production from water on a 100m2-scale”