Chris Jones의 탄소 포집 및 저장

과학계에서는 인간이 배출하는 온실 가스(GHG)가 지구 온난화의 원인이라는 데 폭넓은 공감대가 형성되어 있습니다. 그렇다면 인간이 배출하는 가스를 포집하여 제거할 수 있을까요? 대답은 '예'이지만 쉽지는 않을 것입니다. 하지만 포집은 할 수 있고, 이미 하고 있습니다. 진짜 문제는 우리가 변화를 일으킬 만큼 충분히 빨리 그리고 충분히 큰 규모로 할 수 있는가, 그리고 비용과 에너지 측면에서 감당할 수 있는가 하는 것입니다.

탄소 포집은 대기 중으로의 방출을 방지하기 위해 발전소 및 산업 시설 등 다양한 소스로부터 이산화탄소(CO2)를 포집하여 저장 또는 활용하는 과정을 말합니다. 포집에는 연소 후 포집과 연소 전 포집을 비롯한 다양한 방법이 있습니다. 각 방법에는 다른 연도 가스 또는 배기 스트림에서 CO2를 분리하는 방법이 포함됩니다.

주요 질문 관련 비디오 및 트랜스크립트

탄소 포집이란 무엇인가요?

탄소 포집은 대기 중 이산화탄소 수준을 제어하기 위해 채택되고 있고 앞으로도 채택될 방법론 중 하나입니다. 다른 방법으로는 재생 가능한 전기를 사용하거나 원자력과 같은 저탄소 전기를 사용하는 방법이 있습니다. 하지만 궁극적으로 우리는 이산화탄소를 포집하여 대기 중으로 배출되는 것을 막거나 어떤 식으로든 대기 중 이산화탄소를 흡수해야 합니다.

현재 상황은 어떤가요?

우리는 매년 약 50기가톤의 온실 가스를 배출하며, 그 중 약 70%가 이산화탄소입니다. 약 20%는 메탄, 5~8%는 아산화질소입니다. 그리고 업계에서 특별히 관심을 갖는 식물상 화학 물질이 있습니다. 오늘날의 탄소 포집 방법론은 모두 이산화탄소를 포집하는 것입니다. 우리는 현재 연간 약 7천만 톤의 이산화탄소를 포집하고 있습니다.

국제에너지기구(IEA)는 2030년까지 8억 톤의 이산화탄소를 포집하기를 원합니다. 현재까지 예상되는 계획은 약 2억 톤 정도에 불과하므로 아직 멀었습니다. 얼음 목표. 산업적 관점에서 이산화탄소의 주요 배출원은 화석 연료로 인한 에너지 생산이며, 이는 다른 거의 모든 것을 능가합니다. 그런 다음 다른 산업적 원천을 살펴보면 철강 산업은 연간 약 2.5기가톤을 생성합니다.

콘크리트 및 시멘트 산업에서도 약 2.5기가톤의 탄소가 발생하며, 알루미늄 산업에서도 연간 약 2.5기가톤의 탄소가 발생합니다. 탄소 포집의 핵심 단계는 먼저 포집 위치를 결정해야 합니다. 연료를 태우기 전 연소 전 단계입니까? 연료를 연소시킨 후입니까?

그런 다음 이산화탄소를 다른 가스와 분리해야 하는 과정이 있습니다. 이산화탄소를 분리하면 배나 파이프라인, 트럭을 이용하여 수송해야 합니다.

연소 전 및 연소 후란 무엇인가요?

이 과정에서 연소 부분은 매우 중요합니다. 연소 전 단계는 이산화탄소를 어떤 형태의 가스에서 제거하는 가장 오래된 탄소 포집 기술 중 하나입니다. 과거에는 석탄 가스를 사용했지만 최근에는 천연 가스를 사용하고 있습니다.

연소 후 기술의 경우 현재 어떤 형태의 연료가 있다고 가정하고 천연가스를 공기와 혼합하여 연소시킨 다음 질소와 잔류 산소로부터 이산화탄소를 분리해야 한다고 가정해 보겠습니다. 이는 매우 낮은 농도이며 농도가 낮을수록 더 많은 에너지가 필요하고 분리 과정이 더 복잡하며 자본 집약적입니다.

탄소를 어떻게 분리하나요?

이산화탄소 소스를 생성한 후에는 다양한 형태의 분리 기술이 있습니다. 한 방법에는 이산화탄소를 흡수하는 습식 스크러버 형태를 통과하는 것이고, 또 다른 형태는 고체 흡수제, 멤브레인, 냉동 공정에 사용할 수 있는 멤브레인입니다.

CCU라는 용어를 설명할 수 있나요?

CCU는 탄소 포집 사용 또는 저장입니다.

이산화탄소는 베이킹소다로 알려진 탄산나트륨을 만드는 화학 원료로 사용할 수 있고, 식초를 만드는 데 사용할 수 있으며, 에탄올을 만드는 데 사용할 수 있을 뿐만 아니라, 실제로 항공 연료를 만드는 데 사용할 수 있습니다.

우리는 일상적으로 이산화탄소를 장기간 묶는 방법인 저장 메커니즘을 살펴볼 것입니다. 이산화탄소를 환경에 다시 넣으면 금방 방출됩니다. 그것은 완전한 에너지 낭비입니다.

저장 메커니즘에는 일반적으로 어떤 형태의 지질 구조에 저장하는 것이 포함되며, 소금 돔은 투과성이 높지 않기 때문에 고전적인 저장 메커니즘입니다. 그런 다음 거의 고갈된 석유 및 가스 유정에서 잔류 천연가스와 석유를 제거하기 위해 추진제라고 하는 다른 공급원으로 사용할 수 있습니다. 탄광에서 메탄을 추출하는 데에도 사용할 수 있습니다.

이러한 특별한 응용 분야를 통해 생각해 볼 수 있는 것은 이산화탄소가 기본적으로 그것이 머물 수 있는 구조에 배치된다는 것입니다.