| 과제목적분류 | 에너지의 생산, 배분 및 합리적 이용 | 소속 | 자원활용연구본부 - 자원소재연구센터 |
|
|---|---|---|---|---|
| 과제명 | 국문 | 고순도 천연흑연/청록수소 생산 및 공정 부산물 활용 기술 개발 | ||
| 영문 | Development of High-Purity Natural Graphite and Turquoise Hydrogen Production Technologies and Utilization of Process By-products for Carbon Neutrality | |||
| 연구기간 | 2025.01.01 ~ 2030.12.31 | |||
| 연구비 | 0원 | |||
| 연구책임자 | 노기민 | |||
| 연구내용 | 연구목표 | ◦ 국내 부존 저품위 흑연원광으로부터 흑연 정광 생산을 위한 저에너지 분쇄-고도선별 및 정제 기술 개발 ◦ 함수소 폐자원 기반 친환경 청록 수소 생산 공정 개발 ◦ 흑연 음극재 및 청록 수소 제조시 발생되는 저품위 탄소 부산물의 고부가화 기술 개발 | ||
| 연구내용 | 국내 부존 저품위 흑연원광으로부터 흑연 정광 생산을 위한 저에너지 분쇄-고도선별 및 정제 기술 개발 - 단체분리 극대화 기술 기반의 저에너지 분쇄 기술 개발 · 분쇄에너지 평가기법 개발 및 기준 도출 (기존 상용공정 대비 전력감축 ≥ 15%) · 저품위 흑연광 친환경 고효율 미립입자 부유선별 기술 개발 (흑연정광 품위 ≥ 95%) - 친환경 정제기술로부터 흑연정제 산물 생산 기술 개발 (정제흑연 순도 ≥ 99%) - 파일롯 플랜트급(물질수지 기반) 선광-정제 실증화(1T/D) 설계안 도출 ◦ 함수소 폐자원 기반 친환경 청록 수소 생산 공정 개발 - 함수소 폐자원 내 메탄을 활용한 친환경 청록 수소 생산 공정 개발 · 상압 화염 플라즈마를 사용한 함수소 폐자원의 메탄 가스화 공정 개발 · 액체금속 촉매를 활용한 메탄가스를 고체탄소와 수소 가스로 분리 및 포집 기술 개발 · 메탄 가스에서의 수소 전환률 증대 기술 개발 (전환률 ≥ 90%) · 안정적 수소 생산 공정 기술 개발 (최대 100kg/D) · 폐자원에서 추출한 메탄가스로 수소 제조 시 발생하는 고체탄소 부산물 발생량 저감 (80% 이상) ◦ 흑연 음극재 및 청록 수소 제조시 발생되는 저품위 탄소 부산물의 고부가화 기술 개발 - 탄소부산물로부터 고부가 에너지 변환 나노 소재 개발 · 흑연 정광 부산물 기반 맥신 개발 · 청록 수소 생산시 발생 고체 탄소 부산물을 활용한 맥신 개발 (탄소부산물 활용 제조 맥스 내 산소함유량 ≤ 2,000 ppm, 맥신 전기전도 > 5,000 S/cm) - 수소 생산을 위한 맥신 기반 촉매 소재 개발 및 전기화학반응 메커니즘 도출 · 원자 단위 시뮬레이션을 활용한 맥신 기반 촉매 소재 도출 (후보군 > 50 개) · 촉매 합성 및 전기화학 성능 평가 (Overpotential < 0.5 V | |||
| 기대성과 | ◦ 저에너지 기반 흑연광 연속분쇄 기술 - 분쇄에너지 평가기법 ◦ 흑연광 고도 복합선별 최적화 기술 - 고품위 흑연 정광 > 95% ◦ 친환경 흑연정제/구형화 생산 최적화 기술 - 음극재용 정제흑연 > 99% ◦ 파일럿 플랜트 선광-제련 실증화 공정 설계안 도출 - 1.0T/D급 설계안 ◦ 함수소 폐자원으로부터 탄소 배출 없는 바이오 가스 제조 기술 - 청록 수소 생산량 > 20kg/D ◦ 액체 금속 촉매 활용 기술 - 바이오 가스/메탄 가스에서의 수소 전환율 >90% ◦ 폐탄소자원으로부터 기계적·전기적 특성을 확보한 저산소 맥스 및 맥신 소재 제조 기술 - 맥스 내 산소함유량 ≤ 2,000ppm, - 맥신 전기전도도 > 5,000 S/cm ◦ 인공지능 및 계산화학 결합 실험 연계 수소 생산용 맥신 촉매 및 수전해 시스템 - 맥신 촉매 신소재 > 50 조성 - 맥신 수소 생산 성능 < 0.5 V | |||
| 연구성과 | 논문(0건) | |||
| 특허(0건) | ||||
| 보고서(0건) | ||||
