[가스신문=윤인상 기자] 도쿄공업대학의 기타노 마사아키 조교수와 호소노 히데오 교수는 화학비료의 원료로서 중요한 암모니아를 저온 저압에서 합성하는 기술을 개발했다.

반응이 활발해지도록 촉매를 개량하고 소규모 실험에서는 효율 등에서 실용화가 가능한 수준에 이르렀다고 한다. 제조설비의 소형화나 에너지저감화로 이어질 것으로 기대된다.

암모니아의 양산에는 약 1세기 전에 개발된 “하버 보쉬법”이 사용되고 있다. 섭씨 400~500도, 수백 기압의 고온 고압 아래에서 만들기 때문에 대형설비가 필요하다. 사용하는 에너지도 크고 원료제조에 드는 에너지도 포함하면 전 인류의 연간 소비 에너지의 1% 이상 이라고 한다.

연구 팀은 칼슘이나 질소, 수소로 된 화합물의 표면에 레어 메탈(희소금속)인 루테늄의 미립자를 붙인 촉매를 개량했다. 바륨을 넣고 가열함으로써 화합물 표면에 무수한 구멍이 생기고 반응이 진행되기 쉽게 됐다.

원료인 질소와 수소를 섭씨 300도, 약 10기압으로 반응시키면 연구 보고되고 있는 다른 촉매의 약 30배의 효율성이 확인됐다. 100시간 합성을 계속해도 성능은 떨어지지 않았다.

키타노 조교수는 "실험실에서는 실용화가 가능한 수준에 이르렀다"고 설명했다. 앞으로 소형설비의 효율 등을 조사해 필요한 장소에서 필요한 양만 만드는 수요를 상정할 방침이다.