수소를 자동차 연료로 사용하려는 연구가 활발히 진행 중이다. 지난 7월 2일 오하이오 대학의 Gerardine Botte 박사팀은 전해질을 이용해 지구에서 가장 풍부한 오염 물질인 오줌에서 수소를 생산할 수 있다고 화학 속보지(Chemical Communication)에 보고했다.

다음은 오하이오 대학 Bott 박사의 보고내용을 영국화학학회 rsc가 정리한 것이다.

오줌에 가장 많이 들어 있는 분자가 요소(urea)이다. 요소는 분자에 4개의 수소 원자가 결합돼 있다. 이는 물 분자에 결합돼 있는 수소 원자보다 덜 강하게 결합돼 있다.

연구팀은 전기 분해를 이용해 요소를 분해했으며 가격이 비싸지 않은 새로운 니켈 전극을 개발해 선택적이고 효과적으로 요소를 산화시켰다.

물을 쪼개는데 드는 1.23V보다 적은 전압 0.37V으로 요소에서 수소를 분리다. 전기 화학 공정에서 요소는 니켈 전극 표면에 흡착됐고, 이 전극은 분자를 분해시키는데 필요한 전자를 보낸다.

양극에는 순수한 수소가, 음극에는 질소와 약간의 산소 및 수소가 발생한다. 연구팀은 이산화탄소가 반응 중에 만들어졌지만 수소화 칼륨과 반응하며 카르보네이드 칼륨 형태로 존재하지 않았다.

연구팀은 요소를 녹인 ‘인공 오줌’을 이용해 수소 만드는 실험을 수행했다. 또한 진짜 사람의 오줌에서도 이번 공정을 사용할 수 있었다