홋카이도대학 촉매과학연구소의 연구그룹은 메탄을 종래법보다 250℃ 이상 낮은 650℃에서 수소와 일산화탄소로 변환시키는 촉매를 새롭게 개발했다.
천연가스의 주성분인 메탄은 태울 때 발생하는 이산화탄소의 양이 석유의 약 절반이기 때문에 깨끗한 에너지원으로 알려져 있다.게다가 최근 비재래형 천연가스인 셰일가스의 채굴이 가능해져 메탄의 자원으로서의 이용에 주목이 모아지고 있다.
메탄으로부터 액체 연료나 화성품을 만들려면 먼저 수소와 일산화탄소로 변환할 필요가 있다.그러나, 이 변환에는, 현재의 공업 공정에서는 일반적으로 900℃ 이상의 고온에서 수증기와 반응시켜야 하고, 보다 저온에서 효율적인 반응의 개발이 요망되고 있었다.
본 연구에서는 수증기 대신에 공기 중의 산소를 메탄과 반응시키는 방법을 이용하여 새롭게 개발한 촉매를 사용함으로써 650℃에서 메탄을 변환하는데 성공하였다.이 새로운 촉매는 제올라이트라고 불리는 미세한 구멍이 뚫린 규소와 알루미늄의 결정성 산화물에 주 활성 성분인 코발트의 나노입자를 실어, 그 코발트 입자의 표면에 미량의 로듐을 단원자 수준으로 분산된 것.코발트는 비교적 풍부하고 저렴하지만, 산화되기 쉽다는 단점을 갖기 때문에, 귀금속인 로듐을 매우 소량의 코발트의 표면에 붙임으로써 이 문제의 해결을 도모했다.그 결과, 로듐이 코발트를 활성 금속 상태로 유지하여 안정적으로 높은 활성을 나타내는 촉매가 실현되었다.
향후, 이 촉매 설계에 기초하여, 메탄을 보다 효율적으로 이용하기 위한 프로세스 개발과 천연 가스의 이용 진전이 기대된다.
