호주 연구진이 심각한 환경 문제로 떠오른 플라스틱 폐기물을 태양광 에너지로 변환하여 수소와 같은 청정 연료를 생산하는 혁신적인 기술을 개발 중이라고 9NEWS가 보도했다. 이는 플라스틱 오염 문제를 해결하는 동시에 화석 연료 의존도를 낮출 수 있는 획기적인 방안이 될 것으로 기대를 모은다.
애들레이드 대학교의 샤오 루 연구원은 “플라스틱은 종종 심각한 환경 문제로 여겨지지만, 상당한 기회 또한 제공한다”며, “만약 우리가 햇빛을 이용하여 폐플라스틱을 효율적으로 청정 연료로 전환할 수 있다면, 우리는 오염과 에너지라는 두 가지 문제를 동시에 해결할 수 있을 것”이라고 설명했다.
현재 전 세계적으로 연간 약 4억 톤의 플라스틱이 생산되지만, 이 중 재활용되는 비율은 10% 미만에 불과한 실정이다. 이러한 플라스틱 폐기물을 ‘태양광 구동 광개혁(solar-driven photoreforming)’이라는 새로운 기술로 처리한다. 이 기술은 빛 활성화 물질인 광촉매를 이용하여 비교적 낮은 온도에서 플라스틱을 분해하며, 이 과정에서 탄소 배출이 전혀 없는 청정 에너지원인 수소와 함께 산업적으로 유용한 다른 화학 물질들도 생산된다.
현재 호주는 물에서 수소를 추출하여 연간 약 50만 톤을 생산하는 재생 수소 산업을 운영 중이지만, 애들레이드 연구팀은 플라스틱 기반 광개혁 방식이 에너지 효율성과 대규모 생산 구축 용이성 면에서 더 큰 잠재력을 가지고 있다고 주장한다. 연구 논문의 수석 저자인 샤오광 (Xiaoguang Duan) 교수는 실험실 테스트에서 이미 인상적인 결과가 도출되었으며, 일부 전환 시스템은 100시간 이상 연속으로 작동하며 안정성과 성능이 입증되었다고 밝혔다.
하지만 상용화를 위해서는 몇 가지 난관이 남아있다. (Duan) 교수는 “플라스틱 폐기물 자체의 복잡성이 주요 난관 중 하나”라며, “다양한 종류의 플라스틱이 전환 과정에서 다르게 작용하고, 염료나 안정제와 같은 첨가물이 공정을 방해할 수 있어 효율적인 분류 및 사전 처리가 필수적”이라고 강조했다.
이 기술이 성공적으로 상용화된다면, 현재 호주에서 87%에 달하는 플라스틱 폐기물이 매립지로 직행하는 상황을 개선하고, 실패한 REDcycle 소프트 플라스틱 수거 사업과 같은 기존 재활용 계획의 한계를 보완할 수 있는 실행 가능한 대안이 될 것으로 기대된다.
이번에 발표된 새로운 연구 결과는 오늘 ‘켐 카탈리시스(Chem Catalysis)’ 저널에 게재되었다.
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