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자원의 미래를 연구하다

미활용 탄소자원의 고부가가치를 창출하는 차세대 탄소자원화 연구단

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과제현황

총괄6 바이오 알코올 기반 이산화탄소 동시전환 불균일 촉매기술 개발
  • 총괄과제책임자 : 황영규
  • 소속 : 한국화학연구원
  • 연구실 전화 : 042-860-7680
  • 이메일 : ykhwang@krict.re.kr

연구개발목표

  • 이산화탄소 기반 탄산염-바이오알코올 동시전환용 불균일 촉매 원천기술 확보
    • 나노스케일 금속노드의 단위 조작을 통한 나노촉매 설계 및 합성기술 개발
    • 세계최고수준 이산화탄소 및 그린탄소 동시전환을 통한 포름산 및 젖산유도체 제조 기술 개발
    • 밀도범함수이론 기반의 계산화학 접근법을 활용하여 불균일 촉매 설계기술 개발

연구개발내용

  • 이산화탄소 기반 탄산염 및 바이오알코올 동시전환 불균일 촉매기술 개발
    • 액상수소 전달체 활용 이산화탄소 전환공정용 원천 촉매기술 개발
    • 밀도범함수 기반으로 불균일 촉매 설계기술 개발, 촉매의 구조-물성 상관관계 확립 및 촉매 효율 최적화의 이론적 규명
  • 이산화탄소와 그린탄소 (글리세롤) 동시전환/분리 통합공정 기술 개발
    • 벤치규모의 이산화탄소 및 바이오알코올 동시전환 시스템 구축
    • 그린탄소, 이산화탄소 전환 생성물 및 부산물의 분리공정 연계 통합 시스템 구축

활용계획 및 기대효과

  • 저부가가치의 바이오알코올(글리세롤)과 CO2를 동시 전환하여 고부가 화합물 (포름산 및 전산 유도체) 제조로 석유화학기반 화합물 대체
    • 유기성폐자원, 이산화탄소 전환 생성물로 기존 화합물시장 진출
    • 저비용의 바이오부산물 활용할 경우 50만톤의 이산화탄소 저감기술 개발 가능 (예, 2015년 글리세롤 생산량 200만톤 기준)
  • 밀도범함수이론을 활용하여 효율적인 이산화탄소-그린탄소 동시전환 촉매 기술 확보
  • 유기성폐자원인 폐글리세롤을 활용하여 지속가능 화학산업 및 기후문제 해결에 기여

세부 및 위탁과제

  • 세부1 글리세롤 활용 이산화탄소 동시전환 불균일 촉매기술 개발 (황영규, 한국화학연구원)
  • 세부2 계산화학기법 활용 이산화탄소-바이오알코올 동시전환 촉매 탐색 (정재훈, 울산대학교)

대표그림

  • 바이오알콜 및 이산화탄소 동시전환 공정을 통한 화학제품 제조기술