친환경에너지 4

고에너지 리튬 이온 배터리의 미래

고에너지 리튬 이온 배터리의 미래 고체 전해질을 사용하는 전고체 리튬 이온(리튬 이온) 배터리는 불연성이며 액체 전해질을 사용하는 배터리보다 에너지 밀도와 전달 수치가 높다. 이러한 발전은 특히 전기 자동차와 같은 분야에서 기존의 액체 전해질 리튬 이온 배터리가 지배하던 시장에서 경쟁할 수 있는 유리한 위치를 점하고 있다. 그러나 이러한 장점에도 불구하고 고체 전해질은 리튬 이온 전도도가 낮고 전극과 고체 전해질의 적절한 접촉을 달성하는 데 어려움이 있다. 황화물을 기반으로 하는 고체 전해질은 전도성이 있지만 수분과 반응하면 독성 이황화수소를 생성한다. 따라서 안전하고 성능이 우수하며 빠르게 충전되는 고체 리튬 이온 배터리를 만들려면 전도성과 공기 안정성을 모두 갖춘 비황화물 고체 전해질이 필요하다. 도..

카페인이 연료 전지의 미래를 바꾸다

카페인이 연료 전지의 미래를 바꾸다 연료 전지는 그 잠재력에도 불구하고 산소 환원 반응(ORR)의 활성을 높이기 위해 촉매가 많이 필요하기 때문에 비용이 많이 든다. 연구자들은 카페인이 백금 전극의 ORR 활성을 11배까지 높일 수 있다는 사실을 발견하면서 중요한 발견을 했다. 이 연구는 연료 전지 효율을 개선하고 추가적인 백금 촉매의 필요성을 줄이며 궁극적으로 더 저렴하고 효율적인 연료 전지를 개발할 수 있는 잠재력을 가지고 있다. 연료 전지는 전 세계가 화석 연료에서 벗어나고자 하는 상황에서 실현 가능한 무탄소 에너지원이다. 전해질로 분리된 양극과 음극으로 구성된 연료 전지는 연료의 화학 에너지를 전기로 직접 변환한다. 연료가 양극으로 전달되면 음극에 산화제(일반적으로 공기 중의 산소)가 첨가된다. ..

크루즈 선박에서 음식물 쓰레기를 줄이고 재활용하는 방법

크루즈 선박에서 음식물 쓰레기를 줄이고 재활용하는 방법 음식물 쓰레기는 환경과 식량 안보에 큰 위협이 될 수 있다. 전 세계에서 매년 25억t의 음식이 버려지고 있으며, 이로 인해 발생하는 온실가스는 전체 배출량의 10%를 차지한다. 우리나라의 경우에도 연간 548만t의 식품이 폐기되고 있으며, 이에 드는 처리비용은 1조960억원에 달한다. 이러한 문제를 해결하기 위해 크루즈 업계는 음식물 쓰레기를 줄이고 재활용하는 다양한 방법을 도입하고 있다. 크루즈 업계는 친환경적인 것으로 유명하지 않다. 오히려 산호초를 훼손하고 해양 야생동물의 이동 패턴에 영향을 미치는 등 환경을 해치는 행위와 연관될 가능성이 더 높다. 하지만 업계에서는 음식물 쓰레기를 시작으로 환경에 대한 접근 방식을 개선하고 있는 것으로 보인..

실시간 수질 모니터링을 위한 그래핀 기반 나노층이 있는 물 센서

실시간 수질 모니터링을 위한 그래핀 기반 나노층이 있는 물 센서 전 세계적으로 물 위기가 발생하고 있으며, 이는 단지 깨끗한 물의 공급 감소에만 국한된 문제가 아니다. 오염된 식수로 인해 전 세계 수억 명의 사람들이 박테리아, 중금속, 살충제, 코로나 바이러스 등의 독소에 노출되고 있다. 이러한 오염은 공중 보건을 위협하고 심각한 질병을 유발할 수 있다. 미국 에너지부 아르곤 국립연구소 연구팀은 시카고대학교 프리츠커 분자공학부, 위스콘신대학교 밀워키 캠퍼스와 함께 흐르는 수돗물에서 납, 수은, 대장균을 동시에 감지할 수 있는 센서를 대량으로 제조할 수 있는 방법을 고안했다. 이 팀의 혁신은 오염에 대한 조기 경고를 제공함으로써 공중 보건을 보호하는 데 도움이 될 것으로 기대된다. "전통적으로 물 속의 오..