에너지 절약 및 배출 감소, 저탄소 발달 경로를 취하는 것이 세계 기후 변화에 가장 적합한 솔루션입니다. 글로벌 석탄 소비가 계속 증가함에 따라 일부 과학자들은 지구 온난화를 2 도로 제한하는 목표에 탄소 포획 및 저장 기술의 광범위한 채택이 매우 중요하다고 생각합니다. 따라서 전 세계 과학자들의 눈에는 이산화탄소 배출량을 줄이기위한 새로운 기술이 점점 더 가치가 있으며 그중 탄소 포획 및 저장 기술이 뜨거운 주제가되기 시작했습니다. 다양한 배출 감소 측정 중에서 탄소 포획 및 저장 기술은 "가장 큰 기여를 가진 단일 기술"으로 간주됩니다. 글로벌 배출 감소에 대한 기여는 20%에 도달 할 것으로 예상되므로 모든 국가에서 많은 관심을 끌었습니다. 현재 100 개가 넘는 탄소 캡처 및 스토리지 기술 프로젝트가 운영 중이거나 전 세계에서 운영 될 예정입니다.
탄소 캡처 및 스토리지 기술
웨스턴 켄터키 대학교 (Western Kentucky University)의 연소 과학 및 환경 기술 연구소 (Institute of Combustion Science and Environmental Technology)의 팬 웨이 핑 (Pan Weiping) 교수는 최근 인터뷰에서 탄소 포획 및 저장 공간은 대형 발전소, 제철소 및 화학 공장과 같은 배출원으로 생산 된 이산화탄소를 수집하는 기술을 언급하며 다양한 방식으로 대기로 방출되는 것을 방지한다고 밝혔다. 이 기술에는 이산화탄소 캡처, 운송 및 저장의 세 가지 링크가 포함됩니다.
탄소 포획은 대기로 방출되는 이산화탄소를 포착하는 과정입니다. 이산화탄소를 캡처하는 세 가지 주요 방법이 있습니다 : 전투 전 포획, 풍부한 가스 연소 및 전투 후 캡처. 사용 된 포획 방법에 관계없이, 간단히 말해서, 석탄 화력 발전소에 의해 생성 된 가스를 수집하고, 탈황화 후, 질소 산화물 등이 이산화탄소를 분리하고 수집한다.
두 번째는 탄소 격리입니다. 이산화탄소가 포획되고 압축되면 고갈 된 유전 또는 기타 안전한 지하 장소로 다시 압축됩니다. "예를 들어, 오일 추출 과정에서 오일이 나타날 수 있기 전에 이산화탄소를 주사해야합니다." Pan Weiping이 말했다. 이 기술에 대한 연구는 1975 년 미국이 석유 생산을 늘리기 위해 이산화탄소를 지상에 주입 한 1975 년으로 거슬러 올라갈 수 있지만, 매사추세츠 기술 연구소 (Massachusetts Institute of Technology)는 그린 하우스 가스 배출을 줄이기 위해 이산화탄소를 저장하기위한 환경 보호 프로젝트로 연구하기 시작했습니다. 이 기술이 더 많은 관심과 연구를받은 것은 최근 몇 년이 아니 었습니다. 공기 중 이산화탄소의 농도를 직접 감소시키는 효과적인 방법으로 간주됩니다.
탄소 포획의 특정 방법과 관련하여, 현재 미국에는 1,100 개 이상의 화력 발전소가 있으며, 이는 일반적으로 전투 후 처리 기술을 사용합니다. Pan Weiping은 두 가지 유형의 전투 후 처리 기술이 있다고 소개했습니다. 하나는 유기 암모니아 기술이지만 현재보다 성숙한 기술이지만 단점도 있습니다. 이산화탄소의 캡처 효율은 90%에 불과하며 많은 에너지를 소비합니다.
두 번째는 암모니아 흡수 기술입니다. 암모니아 플러스 이산화탄소는 작은 질소 비료가되어 농업 생산을위한 비료로 사용될 수 있습니다. 그러나 모든 화력 발전소 가이 기술을 사용할 수있는 것은 아닙니다. 수량으로 제한됩니다. 그렇지 않으면, 많은 작은 질소 비료를 어디에서 판매 할 수 있습니까?
세 번째는 전투 전 처리 기술입니다. 새로운 화력 발전소는이 기술을 사용할 수 있습니다. 예를 들어, 중국 광동 동관에서 건설중인 화력 발전소는 석탄 가스화주기 발전 기술을 전체적으로 사용합니다. 그 장점은 석탄이 먼저 가스화된다는 것입니다. 석탄 가스화 후, 주요 생성물은 수소, 일산화탄소 등이며, 수소 연소는 이산화탄소를 생산하지 않습니다.
Pan Weiping은 "이제 미국의 새로 건설 된 많은 열전 발전소는 혼합 연소를 사용합니다. 왜 이들 발전소에는 추가 장비를 장착 할 필요가 없기 때문에 기존 발전 장비를 사용할 필요가 없기 때문입니다. 석탄과 바이오 매스의 혼합 연소는 이산화탄소 배출량을 줄일 수 있습니다. 이는 단기적으로 가장 빠르고 가장 빠른 방법입니다.
강화 된 석유 회복은 기후 변화에 대항하는 데 도움이 될 수 있습니다
1930 년대부터 미국에서 탄소 캡처 기술이 사용되었습니다. 예를 들어, 이산화탄소는 발전소와 공장의 내연제에서 화학 반응에 의해 포획 된 다음 화학 물질을 가열하여 방출됩니다. 그런 다음 이산화탄소는 가압되어 액체가되고 파이프 라인을 통해 저장 위치로 펌핑됩니다. 저장 위치에는 지하 자갈, 식염수 대수층 및 오래된 유전이 포함됩니다.
수십 년 동안 석유 회사는 콜로라도 남서부의 이산화탄소 지하 시추를 해왔으며 파이프 라인을 통해 서부 테네시의 유전으로 다량의 이산화탄소를 운송 할 것입니다. 이산화탄소를 주사함으로써, 노화 된 오일은 더 많은 오일을 생산하는데 사용될 수 있으며, 대부분의 이산화탄소는 테네시에 영구적으로 저장 될 것이다.
미주리 주에서는 새로운 가스화 석탄 화력 발전소가 2015 년에 이산화탄소를 수집하기 시작하여 거의 100km 파이프 라인을 통해 미주리 남부의 유전으로 운송 할 것입니다. 발전소는 또한 미국에서 탄소 포획 및 보관을 구현 한 최초의 공장이 될 것입니다. 이 프로젝트는 화석 연료 연소로 생성 된 온실 가스를 사용하여 더 많은 화석 연료를 생산하는 데 도움이됩니다. 이러한 움직임은 기후 변화에 대한 이상적인 솔루션과는 거리가 멀지 만, 향상된 석유 회수는 이산화탄소 캡처와 저장 기술이 기후 변화를 해결하는 데 중요한 도구임을 증명할 수 있습니다.
비영리 Clean Air Task Force의 화석 연료 전환 프로젝트 책임자 인 John Thompson은“화석 연료는 곧 사라지지 않을 것입니다. "지구 온난화를 중단하려면 이산화탄소를 방출하지 않고 화석 연료를 사용하는 방법을 찾아야합니다. 현재 탄소 포획과 보관 만 할 수 있습니다." 가장 큰 과제는 규모이며 노화 유정은 이산화탄소에 대한 수요가 많습니다. Thompson은 석유 회수를 강화하는 데 결국 330 억 톤의 이산화탄소가 필요할 것이라고 예측합니다. 이는 미국의 모든 발전소에서 수십 년의 이산화탄소 배출량에 해당합니다.
조지아 기술 연구소 (Georgia Institute of Technology)의 화학 엔지니어 인 크리스 존스 (Chris Jones)는 다음과 같이 말했습니다 : "단기적으로는 더 많은 화석 연료를 사용하여 탄소 캡처 및 저장 기술을 개발할 수 있습니다. 그러나이 과정이 필요하며,이 과정을 통해이 기술을 계속 개발 하고이 기술을보다 성숙하고 효율적으로 만들어야합니다." 그러나 존스는 또한 탄소 포획과 저장은 이산화탄소 깊은 지하에 단순히 묻는 것이 아니라는 점을 지적했다. 전체 과정은 화석 연료의 지속적인 사용으로 이어질 것입니다. 또한, 고압 액체를 땅에 펌핑하면 인공 지진의 위험이 발생할 수 있으며, 이산화탄소의 우발적 인 누출 위험이 있습니다. 포획 된 및 저장된 이산화탄소가 누출되지 않을 것이라는 것을 증명할 방법이 없기 때문입니다. 예를 들어, 아프리카에는 호수가있는 마을이 있습니다. 호수 바닥에있는 이산화탄소가 유출 된 후 마을의 모든 사람들과 동물이 사망하고 마을 전체가 사라졌습니다.
탄소 기술의 가치는 무시할 수 없습니다
현재 비용은 탄소 캡처 및 저장 기술의 구현에 주요 장애물이며,이 기술의 광범위한 구현과 비용 절감을위한 주요 영역입니다. 전 세계적으로 이산화탄소 배출량은 연간 350 억 톤을 초과하며, 거의 모든 것이 석탄, 석유 및 천연 가스에서 비롯됩니다. 국제 에너지기구 (International Energy Agency)에 따르면, 지구 온난화를 섭씨 2 도로 제한한다는 목표를 달성하기 위해 2020 년까지 100 개 이상의 탄소 포획 및 저장 프로젝트가 건설되어야하며 연간 2 억 7 천만 톤의 이산화탄소가 감소해야합니다. 그러나 현재 60 개의 계획 또는 제안 된 프로젝트 만 있으며 그 중 21 개의 프로젝트 만 건설 또는 운영을 시작했습니다. 북아메리카 외부에는 34 개의 계획 또는 운영 탄소 포획 및 저장 프로젝트가 있으며, 대부분은 아시아와 호주에 있습니다. Global Carbon Capture and Storage Institute에 따르면, 독일과 같은 유럽 국가의 탄소 캡처 및 저장 프로젝트에 대한 대중의 반대는 2011 년 14 건의 계획된 프로젝트에서 2014 년 5 개의 계획 프로젝트로 유럽의 프로젝트 수가 감소했습니다.
