스탠포드 대학교의 재생에너지 연구 프로젝트

스탠퍼드 대학교의 글로벌 기후 및 에너지 프로젝트(GCEP, Global Climate and Energy Project)가 태양전지, 축전지, 재생연료 그리고 바이오에너지를 포함한 다양한 범위의 재생에너지 기술 발전을 위해 디자인된 7개의 연구 프로젝트에 10.5백만 달러의 연구자금을 승인받았다. 이 7개의 연구 승인은 2002년 이 프로젝트가 시행된 이후에 글로벌 기후 및 에너지 프로젝트(GCEP)가 지원하는 연구 프로그램의 총 수량을 117개로 늘리게 될 것이다.

6개의 스탠퍼드 대학교 연구팀과 미국과 유럽의 국제 연구그룹이 이 새로운 자금 지원을 나누어 사용할 것이다. 이 대학교 연구진들은 태양전지, 축전지 기술과 지속가능한 연료용 새 촉매에 관한 선진 연구를 위한 자금지원을 받았다.

- 고에너지 밀도 리튬-이온 축전지를 위한 셀프-힐링 폴리머
이 연구의 목표는 축전지 전극의 수명 주기 개선을 통한 전기자동차에 사용될 고에너지의 내구성있는 리튬-이온 축전지 개발이다. 연구진들은 충방전 동안 축전지 내에서 고용량의 변화를 수용할 수 있도록 인장되는 셀프-힐링 폴리머를 디자인할 계획이다. 연구자는 화학공학과 제난 바오(Zhenan Bao)씨와 재료과학 및 재료공학과 리 츄이(Yi Cui)씨이다.
- 광전지화학적으로 충전되는 아연-공기 축전지
아연-공기 축전지는 고에너지 밀도를 가지지만, 제한된 전력 밀도를 가진 유망한 기술이다. 연구팀은 태양광선과 공기를 사용하여 전기를 생산할 수 있는 안정적인 아연 전극을 가진 광전기화학적 축전지를 개발할 예정이다. 연구자는 화학과의 홍지에 다이(Hongjie Dai)씨이다.
- 태양광발전을 위한 우수한 비유기-유기 페로브스카이트
페로브스카이트 물질은 실리콘 태양전지의 효율성을 개선할 수 있는 저렴하고 유망한 물질이다. 이 프로젝트의 목표는 기존의 태양전지와 비교하여 광-에너지 변환 효율성을 상당히 개선하는 하이브리드 페로브스카이트-실리콘 태양전지를 개발하는 것이다. 연구자는 재료과학 및 재료공학과 미카엘 맥게히(Michael McGehee)씨와 화학과 헤마말라 카루나다사(Hemamala Karunadasa)씨이다.
- 고효율성의 빛 트랩 기능을 가진 저렴한 실리콘 태양전지
이 연구의 목적은 박막 필름 실리콘 태양전지에서 빛을 트래핑하는 새로운 기술을 개발하는 것이다. 실리콘과 다른 물질은 빛 흡수를 더욱 잘하고 태양전지의 전체적인 효율성을 개선하게 될 나노 크기의 구 형태, 돔 형태 그리고 와이어에 엔지니어링될 것이다. 연구자는 재료공학 및 재료과학과 마크 브롱거스마(Mark Brongersma)씨이다.
- 광-전자화학 전지의 태양-연료 변환 효율성의 극대화
이 연구의 목표는 태양광선을 수소로 변환시키는 효율적이고 안정적인 광-전자화학 전지와 500~700℃의 높은 온도에서 작동되는 다른 재생 연료를 창조하는 것이다. 연구자는 재료과학 및 재료공학과 윌리암 츄에흐(William Chueh)씨와 닉 멜로쉬(Nick Melosh)씨이다.
- 탄소 가스를 지속가능한 연료와 화학물질로 전자화학적으로 변환시키는 것
연구진들은 이산화탄소와 일산화탄소를 재생 연료와 화학물질로 변환시키는 새로운 촉매를 개발하기 위해 컴퓨테이셔널 분석과 실험 기술을 사용할 것이다. 연구자는 화학공학과 토마스 자라밀로(Thomas Jaramillo)씨와 화학공학과 및 스탠퍼드 대학교 산형 가속기 센터(SLAC) 국립 가속기 실험실의 젠스 뇌르스코프(Jens Nørskov)씨와 스탠퍼드 대학교 산형 가속기 센터(SLAC)의 안데르스 닐쏜(Anders Nilsson)씨이다.

미국, 벨기에 그리고 스코틀랜드의 과학자 팀도 셀룰로오스 식물을 바이오연료로 대규모 변환을 이끌 연구 지원에 대한 승인을 받았다.
- 리그닌-수정 식물에서의 산출량과 조성의 최적화
식물 세포벽의 시멘트 같은 구성요소인 리그닌을 프로세싱하지 못하는 상황은, 수수와 다른 셀룰로오스 식물에서 바이오연료를 생산하는 데 있어서 중요한 장애였다. 이전의 글로벌 기후 및 에너지 프로젝트(GCEP) 연구에서, 연구팀은 정상적인 것보다 축소된 리그닌으로 식물을 유전적으로 엔지니어링했다. 이 프로젝트는 대규모로 바이오연료를 위해 생육될 수 있는 대형 리그닌-수정 식물을 개발하는 것이다. 연구자는 퍼듀 대학교 클린트 샤플(Clint Chapple)씨, 벨기에 겐트 대학교의 바우트 보에르잔(,Wout Boerjan)씨, 위스콘신 대학교 메디슨 캠퍼스의 존 랠프(John Ralph)씨, 노스캐롤라이나 주립대학교 주 리(Xu Li)씨 그리고 스코틀랜드의 던디 대학교의 클레어 할핀(Claire Halpin)씨와 고든 심슨(Gordon Simpson)씨이다.

스탠퍼드 대학교의 글로벌 기후 및 에너지 프로젝트(GCEP)는 온실가스 배출량 감소를 통해 글로벌 기후변화의 도전을 해소하기 위한 에너지 기술분야에 관한 혁신적인 연구를 지원하는 산업계 파트너십이다. 스탠퍼드 대학교에 기반을 두고, 이 프로젝트에는 5개의 기업 즉, 엑손모빌(ExxonMobil)사, 제너럴 일렉트릭(GE)사, 슐럼버거(Schlumberger)사, 듀퐁(DuPont)사 그리고 뱅크 오브 아메리카가 참여하고 있다.        

 KISTI 미리안 『글로벌동향브리핑』       http://www.greencarcongress.com/2014/10/20141009-gcep.html

※ 출처 : EngNews (산업포탈 여기에) - 스탠포드 대학교의 재생에너지 연구 프로젝트