| 초록 |
정부는 2040년 목표 수소 공급량(526만 톤/년), 공급가격(3,000원/kg)을 달성하기 위해 2030년 이후 해외에서 값싸게 생산한 그린 수소를 10~50% 조달하는 계획을 발표하였다. 그린 수소의 장시간 저장, 운송에 암모니아가 주목받고 있으며 이에, 그린 수소를 암모니아로 값싸게 전환하는 기술이 필요하다. 그러나, 가장 상용화된 암모니아 합성 공정인 Haber-Bosch 공정은 고온·고압 (300~500℃, 200bar 이상)에서 운전하는 에너지 다소비(전 세계 에너지 2%), 온실가스 다배출(전 세계 온실가스 배출량 1.4%) 공정이다. 따라서 저온·저압에서 암모니아를 생산할 수 있는 촉매의 개발이 필수적이다. 현재 저온·저압 조건에서의 암모니아 합성 촉매로 귀금속인 루테늄이 통상적으로 사용되고 있으나, 가격이 비싸다는 단점이 있다. 본 연구에서는 루테늄 촉매의 함량을 줄이거나, 대체할 수 있는 저온·저압 조건에서 암모니아 합성을 위한 비귀금속 촉매를 개발하고자 한다. 귀금속 촉매, 조촉매, 지지체 각 성분의 함량과 합성 방법을 달리하여 여러 종의 촉매를 합성하고 Fixed-Bed Reactor에서 반응 성능을 비교 평가하였다. 암모니아 합성 반응 성능은 405℃, 50bar의 조건에서 실험하였고, 암모니아 합성량은 Gas Chromatography를 이용해 검출하였다. |
