닭 깃털을 활용한 청정 에너지 생산

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연구자들은 닭 깃털 폐기물을 이용해 수소 연료 전지와 전기 분해에 유용한 케라틴 막을 만들었습니다.

닭 깃털 폐기물을 활용해 청정 에너지 생산 가능. 사진: Adobe Stock — 닭 깃털 폐기물을 활용해 청정 에너지 생산 가능. 사진: *Adobe Stock*

수소는 유망한 청정 에너지입니다. 수소 연료 전지는 반투과성 막을 사용하여 전기를 생산합니다. 그러나 이러한 막은 종종 값비싸고 환경 친화적이지 않으며 독성이 강하고 발암 가능성이 있는 "영구 화학 물질"을 사용하여 제조됩니다.

스위스 연방공과대학(ETH 취리히)과 싱가포르 난양이공대학교(NTU) 연구진이 이러한 막을 생산하는 새로운 방법을 발견했다고 Interesting Engineering이 10월 21일 보도했습니다. 연구팀은 닭 깃털 폐기물에서 케라틴 단백질을 추출하여 친환경 공정을 통해 아밀로이드라는 미세 섬유로 변환했습니다. 이 미세 케라틴 섬유는 연료 전지 막에 사용됩니다.

매년 약 4천만 톤의 닭 깃털이 소각됩니다. 이 과정에서 막대한 양의 이산화탄소가 배출될 뿐만 아니라 SO2와 같은 유독 가스도 발생합니다. 닭 깃털을 이용하여 수소 에너지를 생산하는 것은 양계 산업에서 발생하는 폐기물을 처리하는 효과적인 방법이 될 것입니다.

그러나 수소가 지속 가능한 에너지원이 되기까지는 아직 극복해야 할 과제들이 있습니다. ETH 취리히의 식품 및 연성 소재학과 라파엘레 메첸가 교수는 "수소는 우주에서 가장 풍부한 원소이지만, 안타깝게도 지구에서는 그렇지 않습니다."라고 말합니다. 지구에서는 수소가 순수한 형태로 존재하지 않기 때문에 에너지 집약적인 공정을 통해 생산해야 합니다.

새로운 막은 연료 전지뿐만 아니라 전기분해(전기를 이용하여 물을 수소와 산소로 분해하는 과정)에도 활용될 가능성이 높습니다. 이 과정에서는 물에 직류 전류를 흐르게 하여 양전하를 띤 양극에서 산소가 생성되고, 음전하를 띤 음극에서는 수소가 방출됩니다. 순수한 물은 전도성이 부족하여 일반적으로 산을 첨가해야 합니다. 그러나 새로운 막은 양성자를 투과시켜 입자가 양극과 음극 사이를 이동할 수 있도록 하여 순수한 물에서도 전기분해를 효과적으로 수행할 수 있습니다.

다음으로, 연구팀은 새로운 케라틴 막의 안정성과 내구성을 시험하고 필요에 따라 개선할 예정입니다. 특허를 출원했으며, 기술 개발 및 상용화를 지원할 투자자나 기업을 찾고 있습니다.

투 타오 ( 흥미로운 엔지니어링 에 따르면)

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