플라스틱을 전자렌지에 넣으면 당연히 수소가 나오지 않나요?

플라스틱

플라스틱은 인간 사회를 참으로 편하게 해주었습니다. 싸고, 깨끗하고, 튼튼한 플라스틱은 우리의 삶에 굉장히 빠르게 들어왔죠.

 

그로 인해, 이제 우리 주변에는 플라스틱이 넘쳐납니다. 제가 치고 있는 키보드도 플라스틱, 마우스도 플라스틱, 자동차도 플라스틱을 쓰며, 물병도 플라스틱을 사용합니다. 다만, 문제는 그저 플라스틱이 생각보다 분해가 잘 안된다는 점이겠죠. 그렇게, 우리 일상 말고도, 환경을 오염시키고 있는 주범이 되었습니다.

 

이런 문제가 대두되며, 몇몇 기업들과 일부는 플라스틱의 재활용을 촉구하고 새로운 플라스틱 대체제를 만들고 있습니다. 하지만, 플라스틱 재활용은 잘 이뤄지지 않고 있으며, 대체제라고 부르는 물질도 새롭게 나오더라도 실제로 그렇게 재활용이 쉽지 않죠 (PLA). 

 

그렇다고 해도, 이미 의료 물품 등 많은 산업에서 사용하는 플라스틱을 퇴출 시키기엔 너무나 어려운 일입니다. 특히 현재 코로나19로 인해 꼭 착용하고 있는 KF94,80 마스크들은 모두 플라스틱 필터를 사용하니까요.

 

그래서, 우리는 플라스틱의 소비를 줄이면서도, 더 나은 재활용 방법을 강구해야한다고 생각됩니다.

 

오늘은, 플라스틱 재활용에 대한 연구에 대해 다뤄보겠습니다.

 

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이 논문은 "Microwave-initiated catalytic deconstruction of plastic waste into hydrogen and high-value carbons"라는 네이쳐에 게시된 논문으로, 직역하면, "플라스틱 폐기물을 수소와 고부가가치의 탄소로 마이크로파를 이용한 촉매 분해" 정도가 되겠습니다. 연구는 옥스포트 대학교의 연구팀이 주로 진행했습니다.

 

쉽게 말하자면, 전자렌지를 이용해서 플라스틱을 수소를 생산하는 것입니다. 

 

연구에서는, 기계적으로 분쇄 된 플라스틱(1-5mm)의 혼합물을 산화철, 산화 알루미늄(FeAlOx)의 첨가제 촉매 복합물과 섞은 다음 마이크로파(Microwave)를 사용했습니다. 그 후, 플라스틱과 마이크로파 수용체(촉매)의 기계적 혼합물의 분해로 인해 대량의 수소 가스가 빠르게 생산되었습니다. 생산된 수소 가스는 이론 최대 값의 약 80~90%수준의 수율이 나오는 것으로 확인되었습니다.

 

이 연구에서 눈 여겨볼 점은, 첫째, 에너지 자원인 수소를 생산한다는 점이며, 둘째, 속도가 굉장히 빠르다는 점입니다. 단 수십초 밖에 걸리지 않습니다. 그리고, 셋째, 값싼 철을 이용한 촉매를 활용했다는 점에서 나중에 상용화가 가능할 수 있다는 점입니다.

 

하지만, 아직 300g의 작은 샘플 밖에 실험을 안 해봤다는 것이 흠입니다. 앞으로 더 큰 규모로 실험을 진행한다고 하니 기다리면 되겠습니다.

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이렇게 플라스틱의 재활용에 대한 연구가 꽤 이루어지고 있습니다. 하지만, 얼마나 기업들이 이런 연구 결과를 실제 산업에 사용하느냐가 관건이겠죠.

 

전자렌지에 사용되는 마이크로파로 플라스틱을 재활용한다고 해서 흥미로워 적어보았습니다. 

 

읽어주셔서 감사합니다. 카우보이연구소였습니다.

 

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