- 탄소 배출이 높은 산업군은 철강 (25%), 시멘트(25%), 화학 및 석유화학 제품(30%) 등으로, 우리나가 모두 보유하면서도
선도하는 산업군임
- 탄소 배출량이 높은 산업군을 가지면서도 추출에 의존하는 나라일수록 유럽이나 미국에서 도입과정에 있는 탄소 국경제 (Carbon
Border Tax)의 부담 및 국내적으로 탄소세 도입에 따른 경제적 부담이 있어 CCUS 기술에 대한 투자와 전력적 대책이 불가피함
이산화탄소 포집 · 활용 · 저장기술 (CCUS)
- CCUS 기술은 3단계로 이루어짐
- [1단계] 포집
- 포집방안: 습식, 건식 그리고 분리막 공정 있음, 현재 습식이 상용화 단계에 앞서있음
- 포집기술: 연소 후 포집, 연소 전 포집, 순산소 연소 포집
- 연소 후 포집: 흡수제를 이용하여 연소 후 배기가스에 포함된 이산화탄소를 분리하는 기술로 기존 발생원에서 적용용이
- 연소 전 포집: 석탄의 가스화 또는 천연가스의 개질 반응을 통해 합성가스를 생산한 후 수성가스전이반응을 통해 포집
- 순산소 연소 포집: 진소 성분을 배제한 순도 95% 이상의 산소와 재순환 배기가스를 사용해 미분탄을 연소시켜
이산화탄소와 물이 대부분을 차지하는 배기가스 생성과정
- [2단계] 압축 (포집 후 공정) 및 수송
- 분리된 이산화탄소 전환 시 고온의 스팀 가열기로 80~100 기압의 압력을 가하면 액화
- 압축 단계에서 사용된 전기에너지가 총 전기 생산량에서 차지하는 비율을 측정하여 공정비용과 기술의 우수성 결정
- [3단계] 저장 또는 사용 및 판매
- 수송된 이산화탄소를 필요에 따라 저장 시 '탄소포집 저장 (CCS)', '탄소포집 활용 및 판매 (CCU)'로 결정
- CCS 단계는 보통 액화된 이산화탄소를 지하 퇴적층에 매립하여 온실가스 저감이라는 단일 목표를 지님, 수송방법과
관련이 되며, 깊이와 매립 위치에 따라 비용이 측정
- CCU는 이산화탄소를 전환하여 활용하는 방안과 그대로 사용하는 방법이 있음
- 이산화탄소 전환을 통한 활용방안:
- 화학적 전환: 촉매 반응을 통해 메탄올, 요소, 우레탄으로 변환
- 생물학적 전환: 광합성률이 굉장히 높은 미세조류(플랑크톤 등)를 이용하여 이산화탄소를 화학물질로 전환해
바이오 자원화, 화작적 방법에 비해 전환 속도가 굉장히 느리고 효율성이 낮음
- 광물학적 전환: 광물 탄산화 전환으로 칼슘염 등과 반응시켜 건축자재 등을 생산
- 그 외, 고온의 열을 활용해 포집된 이산화탄소를 합성가스로 변환한 후에 디메틸에테르(DME)와 합성 항공유 생산기술
- 전기화학적 방법을 사용하여 합성가스, 에틸렌 등의 산출물을 생성하는 기술 존재
- CCU의 실현화를 위해 생산비용 저감, 전환 공정의 효율성 개선, 설비 확장, 시장 형성 등 여러 가지 도전과제가 남아 있지만
많은 기업들과 정부가 배출된 이산화탄소를 활용하기 위한 다양한 방안 마련 중
- 이산화탄소를 그대로 사용(Use)하는 방안
- 액화된 이산화탄소를 지하 퇴적층에 매립하여 지하의 압력을 높임으로써 원유를 비교적 쉽 게 채굴하는 석유 회수 증진
(Enhanced Oil Recovery, EOR)용으로 저장하는 경우
- 기술적으로 보면 흔히 CCS로 혼동하는 경우가 많은데, 이는 석유를 쉽게 채굴하는 방식이므로 이 자체가 온실가스 감축
목표로 이산화탄소를 매립하는 것이 아니므로 CCU로 분류, 많은 정유회사가 사용하는 기술로 그린 워싱 (Green
Washing)의 질타가 존재함
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