Toray는 나노 크기의 연속 기공 구조를 가진 세계 최초의 다공성 탄소 섬유를 만듭니다.

연속 기공 구조의 다공성 탄소 섬유. 출처 | 도레이

Toray Industries Inc.(일본 도쿄)는 나노 크기의 연속 기공 구조를 가진 세계 최초의 다공성 탄소 섬유를 만들었다고 발표했습니다. 섬유는 온실 가스 분리 및 수소 생산에 사용되는 고급 멤브레인의 지지층으로 사용하도록 설계되어 성능을 향상시키기 위해 더 가볍고 컴팩트하게 만듭니다.

회사는 이 신소재에 대한 R&D를 계속할 것이며 응용 프로그램을 개발하기 위해 다른 기업과 협력하고 있습니다. 고성능 배터리의 전극 재료 및 촉매 담체(다른 물질 고정용 기본 물질)에 유망한 응용 분야가 있습니다.

도레이에 따르면 흡착식 시설과 흡착식 시설은 기존에 이산화탄소, 바이오가스, 수소 등의 가스를 분리하는데, 이러한 시설의 문제점은 규모가 크고 에너지 소모가 많아 이산화탄소 배출량이 많다는 점이다. 이에 멤브레인을 이용한 가스 분리 방법이 주목받고 있지만, 아직까지 만족스러운 가스 분리 성능과 내구성을 겸비한 멤브레인은 개발되지 않았다.

도레이의 새로운 탄소 기반 소재는 화학적으로 안정적이며 최적의 가스 투과성을 제공한다고 합니다. 이 소재는 얇고 유연한 섬유를 사용하므로 가스 멤브레인 모듈은 작고 가벼운 상태로 많은 섬유를 수용할 수 있습니다. 이러한 지원을 통해 다양한 가스 분리 층을 결합할 수 있습니다. 도레이는 친환경 천연가스 및 바이오가스 정화 및 수소 생산을 구현하기 위한 첨단 분리막 상용화에 기여할 것으로 기대하고 있다.

중공 다공성 탄소 섬유 및 내부 다공성 구조. 출처 | 도레이

도레이는 고분자 기술과 탄소 섬유 기술, 수처리 및 기타 분리막 기술을 결합하여 신소재를 혁신했습니다. 폴리머 기술을 활용하여 회사는 균일하게 연속적인 기공과 탄소를 가진 다공성 탄소 섬유를 만들 수 있었습니다. Toray는 다공성 구조에 대해 나노에서 마이크로 수준의 기공 크기를 설정하거나 섬유 중심에 중공 섬유 모양의 다공성 탄소 섬유를 만드는 것이 가능하다고 말합니다.

이 소재에 대한 R&D가 계속됨에 따라 Toray는 다음 달에 미래를 위한 R&D 혁신 센터를 열 계획입니다. 새로운 시설은 다양한 분야의 학술 기관 및 주요 파트너와 협력하여 전략적 혁신을 위한 글로벌 본부 역할을 할 것입니다. 회사는 더 진보된 가스 분리막을 상업화하기 위해 새로운 재료를 활용하기 위해 여러 파트너와 협력할 것이라고 말했습니다.

회사는 Toray Group Sustainability Vision에 따라 환경, 자원 및 에너지 문제 해결에 기여함으로써 2050년까지 저탄소 경제를 실현하는 데 도움이 되는 기술을 계속 개발할 계획입니다.