UNIST "해수 담수화·에너지 저장 동시에 하는 배터리 개발"

염소 99% 이상 배출해 담수화 반복적으로 구동 가능

해수 담수화와 에너지 저장을 동시에 할 수 있는 기술을 울산과학기술원(UNIST) 연구진이 개발했다.

23일 UNIST에 따르면 에너지화학공학과 안광진 교수팀과 김영식 교수팀은 바닷물을 담수화하는 동시에 에너지를 저장할 수 있는 '이온 교환 담수 배터리'를 만들었다.

기후 변화로 인한 물 부족 문제가 심각해지면서 해수 담수화 수요가 급증하고 있다.

그러나 담수화 과정에서 이산화탄소가 발생하는 문제가 생긴다.

이러한 문제를 근본적으로 해결하기 위해 해수 담수화와 에너지 저장을 동시에 할 수 있는 담수 배터리 기술이 대안으로 떠오르게 됐다.

담수 배터리는 충전 과정에서 해수에 포함된 나트륨과 염소를 포집하면서 염분을 제거해 담수화를 가능하게 한다.

이때 포집한 나트륨과 염소를 방전 과정에서 배출할 수 있어야 해수 담수화를 반복적으로 구동할 수 있다.

연구팀이 개발한 배터리는 해수전지와 음이온교환수지를 이용해 염소를 반복적으로 포집·배출할 수 있다.

기존 담수 배터리는 방전 시 흡착했던 염소의 60% 이상이 전극에 그대로 잔류하지만, 개발된 배터리는 흡착했던 염소의 99% 이상이 배출돼 우수한 재생 능력을 보였다.

이 배터리는 실제 해수 환경에서 정상 작동했으며, 약 3.9wt%의 해수를 약 0.7wt% 수준까지 담수화하는 데 성공했다.

이는 공업용수로 활용할 수 있는 수준이라고 연구팀은 설명했다.

안광진 교수는 "이 기술로 에너지 저장용 배터리와 해수 담수화 장비를 하나로 통합해 설비 비용을 절감할 수 있다"며 "지속 가능한 해수 담수화에 기여할 것"이라고 말했다.

연구 결과는 국제 학술지 'ACS 에너지 레터스'(ACS Energy Letters)에 지난 5월 16일 게재됐다.

연구는 한국연구재단, 산업통상자원부, 동그라미 재단의 지원을 받았다.

/연합뉴스