안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.
물을 전기분해하여 수소를 만들 때 가장 중요한 문제는 촉매입니다. 촉매는 화학 반응을 촉진하는 물질로, 전기분해 반응에서 수소 발생 반응을 촉진하는 역할을 합니다.
촉매가 중요한 이유는 다음과 같습니다.
전기 분해 반응을 촉진하여 수소 생산 효율을 높일 수 있습니다.
전기 분해 반응을 더 낮은 전압으로 진행할 수 있습니다.
전기 분해 반응에서 발생하는 부산물을 줄일 수 있습니다.
촉매가 갖는 중요한 특징은 다음과 같습니다.
수소 발생 반응에 대한 높은 선택성
내구성
경제성
지구상에는 이러한 특징을 갖는 원소가 존재하지만, 그 양이 매우 적기 때문에 찾기 어렵습니다. 대표적인 촉매로는 백금, 이리듐, 루테늄 등이 있습니다. 이들은 수소 발생 반응에 대한 높은 선택성을 가지고 있지만, 매우 희귀하고 비쌉니다.
최근에는 희귀금속을 대체할 수 있는 새로운 촉매가 개발되고 있습니다. 예를 들어, 철 기반 촉매는 백금에 비해 저렴하고 내구성이 우수한 것으로 알려져 있습니다. 그러나 이러한 촉매는 아직 수소 발생 반응에 대한 선택성이 낮다는 한계가 있습니다.
향후 촉매 기술의 발전은 수소 생산의 효율성과 경제성을 크게 향상시킬 것으로 기대됩니다.
