최신 고체 기반 저온 CO2 포집 재료 개발

Abstract

20C 산업발달과 함께 나타난 에너지에 대한 요구는화석연료의 소비를 기하급수적으로 증가시켰고 그 부산물인 이산화탄소의 대기 중 방출은 지구 온난화와 함께지구 생태계에 위협을 낳게 되었다. 이에 이산화탄소의대기 중 방출을 막기 위한 노력이 전 세계적으로 진행되는 가운데 지금까지 산업표준으로 자리잡았던 모노에탄올아민(MEA)을 대체하기 위한 재료 개발이 활발히 진행되어 왔다. 저비용 고효율의 재료를 개발하는데 있어서 포집량, 포집 속도, 다른 기체와의 상대적인 선택도, 흡수제 제조 가격과 흡수제 사용 후의 회수 비용 등이 고려되어야 한다. MEA의 단점을 극복하고, 보다 경제적으로 이산화탄소를 제거하기 위한 대체 재료 중건식재료는 상대적으로 낮은 운영비용을 갖는 재료로서MEA를 대체할 가능성이 높다. 현재 건식재료중 금속유기골격체, 공유고분자 등이 활발히 개발되고 있으며이들은 서로 다른 화학적, 물리적 원리로서 이산화탄소와 결합한다. 여기서는 이들 재료들의 장단점을 정리하며 동시에 최근에 개발된 새로운 방법 즉, 건식재료에 아민기를 가진 분자를 먼저 흡수시키고 이 아민기에 이산화탄소를 결합시키는 다양한 시도들의 가능성과 동시에 이를 위한 계산적 방법에 대해서 살펴본다.