반 인공 광합성 기술, 태양광 발전 기술의 미래가 될 것인가?

핵연료를 제외하고 모든 에너지는 직접적이든 간접적이든 태양에게 의존하고 있습니다. 많은 연구자가 태양으로부터 더 많은 에너지를 얻기 위해서 연구해왔고, 많은 팀이 태양으로 연료를 만들기 위해서 시도했죠. 가장 최근의 연구는 식물의 잎을 가져와 광합성을 모방하여 연료를 만들려는 연구였습니다.

 

Nature Energy에 따르면 이 연구를 하던 과학자들은 최근 햇빛을 이용하며 물 분자를 수소와 산소로 나누는 데 성공하며 상당한 진전을 이루었습니다. 인공 광합성은 몇십 년 동안 수행됐지만, 이번 연구에서 사용된 방법은 반 인공 광합성으로서 생물학과 무기(inorganic) 시스템의 결과물입니다. 그들은 이 반응을 얻기 위해서 효소를 사용했고 해당 실험으로 일반적인 광합성보다 더 많은 햇빛을 흡수할 수 있었습니다.

 

케임브리지 대학의 선임 연구원인 카타리나 소콜에 따르면 "자연 광합성은 기본적인 최소한의 에너지만 만들기 때문에 사용할 수 있는 에너지가 거의 남지 않고 사라집니다. 효율적이지 않죠. 연료로 사용할 수 있는 에너지는 1~2% 정도이죠"라고 말했습니다.

 

그들은 자연적이지만 활동을 중단한 조류(Algae)에서 그 해결책을 찾았습니다. 조류는 수소화효소(Hydrogenase)라고 불리는 물을 분리하는 효소를 가지고 있습니다. 이 기능은 조류의 생존을 위해서는 더 쓸모가 없지만, 연료를 만들려는 목적으로는 매우 유용하죠. 그리고 과학자들은 처음으로 광합성 작용과 함께 수소화 효소를 사용하는 연구를 성공적으로 마쳤습니다. 이것과 함께 그들은 오직 태양광 발전에 의해서만 유도되는 반 인공 광합성에 성공했죠.

 

"우리가 오직 원하는 과정과 자연적으로는 접근할 수 없는 반응만 선택하여 (연료를 만드는데) 이용할 수 있다는 것은 고무되는 일입니다. 이것은 태양광 기술의 발전에 큰 발자취가 될 것입니다."

 

연구진은 이번 결과물이 새롭게 생겨나는 반인공 광합성 분야의 중요한 사건이라는 것임을 확신하고 있습니다. 다른 연구진들은 인공 광합성 분야에서 떠나고 있는데 그 이유는 높은 비용도 있지만, 효율적인 제품들은 독성을 가지고 있었기 때문입니다. 이 새로운 반광합성 기술이 미래 태양 에너지 변환 시스템의 도구상자로서 안전하지만 더욱 저렴한 기술이 될 것이라고 기대됩니다.