화학반응 기반 에너지 변환장치 in situ 계측을 위한 평면 레이저 유도 형광 계측 장비 구축
- 제안된 장비는 폐플라스틱 자원화, 무탄소 연소, 초음속 연소 적용을 위한 다양한 차세대 물질-에너지 변환시스템에 관한 연구에 활용될 예정- 친환경 폐플라스틱 가스화 및 고부가가치 탄소물질 생산기술 확보를 통한 폐기물-탄소중립 문제 동시해결- 산업에서 사용되는 연소기반 가열시스템에서 배출되는 온실가스를 100% 저감하기 위한 차세대 무탄소 연료 전환기술 ...
평면 레이저 유도 형광 계측
탄소중립
폐플라스틱 자원화
극초음속 추진/연소
무탄소 연소
2
2024년 3월-2029년 3월
|241,965,000원
플라즈마 기반 폐플라스틱 원료 고부가가치 탄소 물질 생산기술
- 본 제안연구는 폐플라스틱 자원화와 탄소중립 달성을 양립할 수 있는 플라즈마를 이용한 폐플라스틱 원료 고부가가치 탄소물질을 생산하는 전기화학적 물질변환 자원 회수기술의 기초연구 및 원천기술 개발을 최종 목표로 함1차년도: 플라즈마 반응기 시스템 구축● 기확보 Microwave 열플라즈마 반응기 개선 및 수정을 통한 폐플라스틱 원료 탄소물질 생성 연구를 위...
폐플라스틱 자원회수
플라즈마 응용기술
플라즈마 촉매
고부가가치 탄소
탄소중립
3
2023년 6월-2028년 12월
|3,638,000,000원
탄화수소 플라즈마 분해 신공정 개발
[최종목표]ㅇ 플라즈마 납사 분해 신공정 개발[1차년도 목표]ㅇ 기초 반응기를 활용한 개념 검증 - Lab scale 플라즈마 분해 공정 개념 발굴 및 검증[2차년도 목표]ㅇ 설계 요소기술 및 평가 방법론 확보 - 반응기 scale up 설계 기술 확보 - TEA/LCA 방법론 수립[3차년도 목표]ㅇ 공정 제어 및 scale up 기술 확보 - 10...
플라즈마
납사
올레핀
선택도 제어
전기화
4
협동|
2023년 6월-2028년 12월
|2,675,800,000원
탄화수소 플라즈마 분해 신공정 개발
본 과제는 납사 분해를 위해 플라즈마를 직접 사용하는 신공정 플라즈마 납사 분해 신공정 개발 연구임.
연구 목표는 기초 반응기 개념 검증에서 출발해 반응기 scale up 설계, TEA/LCA 방법론 수립, 10 kg/hr 이상 scale 반응기 및 공정 제어, Pilot 설비 실증을 거쳐 플라즈마 직접 분해 신공정 최적화와 기술경제성 평가까지 도출하는 데 있음. 핵심 연구 내용은 기초반응 data 기반 공정제어 및 공정 simulation 방법론, 납사공급·공정제어·생성물 분리 기능 포함 고효율 반응기 설계, 플라즈마 소스-Pilot 공정 연계 제작 및 올레핀 선택도 제어 parameter 도출임. 기대 효과는 기술실증을 통한 NCC공정 상용화 적용, 다양한 열분해 공정에 대한 적용 확대, 열분해 공정의 플라즈마 적용을 통한 탄소배출 저감임.
1) 플라즈마 기반 플라스틱 변환기술: 물질-에너지 변환 메커니즘 규명
- 플라즈마 반응기, 플라스틱 공급장치를 포함하는 플라스틱 플라즈마 가스화 연구를 위한 lab-scale 시스템을 구축
- 열(thermal)/비열(non-thermal) 플라즈마 플라스틱 가스화 시스템 구축 (Microwave/Dielectric Barrier Discharge(DBD) 플라즈마 시스템)
- Micorwave/DBD 플라즈마 상태의 분광학적 측정 및 분석
- Micorwave/DBD 상태에 따른 플라스틱 가스화 결과물의 화학분석 진행
- 플라즈마 유래 탄화수소 플라즈마 분해 화학메커니즘 개발
- Micorwave/DBD 플라즈마 기반 플라스틱 가스화 화학공정 해석 및 분석
2) 촉매기반 생성물 tuning 기술: 고온내구성 및 피독저항성 플라즈마/금속촉매 개발
- 촉매 설계 및 제작을 위한 박막제작공정 시스템 구축
- 생산된 가스의 분자구조별 유용 가스 변환 최적 촉매 탐색 및 스크리닝
- 가스화 촉매 반응 매커니즘 분석 및 플라즈마/금속 촉매 제작
- 생성 가스의 수율 및 화학적 조성 분석, 전기화학적 물질 변환 성능 확보
- 가스화 촉매의 전기화학적 매커니즘 분석 및 특성 평가
- 금속촉매의 고온 구동 열화(열응집 및 탄소 피독) 현상 개선 코팅 기술 개발
3) 에너지시스템 모델링 기술: 에너지저장시스템을 포함한 최적 자원 회수 시스템 조건 규명
- 플라스틱 물질-에너지 변환시스템 기초 설계 및 주요 변수 도출
- 회수 하부 시스템(저장 및 활용) 검토 및 모델링
- 민감도 분석을 통한 물질-에너지 자원 회수 시스템 주요 성능 인자 식별
- 플라스틱 가스화 개질 촉매 탑재 물질-에너지 변환시스템 성능 검증
- 최적 물질-에너지 자원 회수 시스템 도출