CO2 스크러빙 작동 원리

지금은 우리가 살고 있는 위험한 시대입니다. 기후 변화에 관한 정부간 패널은 최근 비참한 기온 상승을 피하기 위해 전 세계 온실 가스 배출량이 2015년 이후에 증가해서는 안 된다고 선언했습니다. 그러나 국제 에너지 기구(International Energy Agency)는 우리의 전력 사용량이 2030년, 그리고 과거 실적이 어떤 징후라면 아마도 맞을 것입니다[출처: Guardian ].

산업 혁명이 시작된 이래로 약 5,510억 톤의 탄소를 태웠으며, 현재 세계 대기 중 가스 농도는 200년 전보다 100ppm 더 높습니다[출처: Guardian ]. 공기를 막히게 하는 그러한 데이터로 인해 인간은 에너지 소비와 관련하여 꽤 중요한 결정을 내려야 할 수 있음이 매우 분명합니다. SUV는 안녕입니다. 안녕하세요 하이브리드입니다.

그러나 우리가 우리의 케이크를 가지고 그것을 먹을 수 있다면 어떨까요? 또는 탄소 격리 및 특히 CO 2 스크러빙 의 경우 – 우리의 코크스 . 청정 석탄 기술이란 무엇입니까? 에서 이미 알고 있을 것 입니다. 및 탄소 포집 작동 방식 , 코크스는 탄소의 응고된 형태이며 탄소 격리라는 용어는 이산화탄소를 포집하여 영구 저장 또는 생산적인 사용을 위해 보내는 광범위한 공정을 나타냅니다. CO ₂ 스크러빙은 화석 연료가 연소된 후 배기 가스가 공기 중으로 방출되기 전에 발생하는 특정 형태의 탄소 포집입니다.

현재 비싼 가격표를 제외하고, 많은 사람들은 CO ₂ 스크러빙을 생활 방식의 변화가 필요하지 않기 때문에 이산화탄소 배출을 줄이는 가장 쉬운 방법 중 하나로 보고 있습니다. 설치할 태양 전지판이나 연결할 풍력 발전소가 없습니다. 하루 종일 실수로 불 을 켜두는 것에 대한 죄책감이 없습니다 . 그 한밤중의 기름을 계속 태우고 나머지는 수세미가 처리하게 하십시오. 그러나 "나머지"는 무엇을 수반합니까? 계속 읽으십시오.

내용물

1. CO2 스크러빙 프로세스
2. CO2 스크러빙의 과제
3. CO2 스크러빙 애플리케이션

거주하는 국가에 관계없이 유르트 에 거주하지 않는 한 가정에 전력을 공급 하는 전기 는 발전소에서 나올 가능성이 큽니다. 미국은 필요한 에너지의 85% 이상을 화석 연료로 사용하고 있으며 중국에서는 매주 2개의 발전소가 건설되고 있습니다[출처: Herzog / CCS ].

에너지를 생산하기 위해 대부분의 발전소는 공기 중에서 석탄(또는 다른 화석 연료)을 태워 증기 를 생성 합니다. 증기는 전기를 생산하는 터빈을 돌립니다. 그러나 증기 외에도 뒤죽박죽이 된 연도 가스 도 생성되어 대기 중으로 방출됩니다. 이러한 외부 배출의 대부분은 온실 효과에 기여하는 온실 가스입니다.

그러나 모든 온실 가스가 동등하게 생성되는 것은 아닙니다. 이산화탄소는 일반적으로 발전소 배출량의 15%를 넘지 않지만 온실 가스 효과의 60%를 차지합니다[출처: 미국 에너지부 / 매리언 ].

_{CO 2} 가 대기 중으로 빠져나가는 것을 방지하기 위해 연소 후 탄소 포집(이름에서 알 수 있듯이)은 연소 후 다른 연도 가스에서 CO _{2 를 분리하여 작동합니다.} 연도 가스가 제거되거나 스크러빙 되면 공기 중으로 방출됩니다. 일부 스크러빙 기술은 유황 및 수은과 같은 다른 온실 가스도 분리하지만 CO2 _가 가장 큰 문제이기 때문에 가장 주목을 받습니다.

현재, 액체 용매를 사용하여 CO ₂ 와 결합하고 이를 다른 기체 성분과 분리하는 것이 가장 널리 사용되는 분리 방법입니다. 일반적으로 사용되는 두 가지 용매는 암모니아수와 모노에탄올아민(MEA)입니다.

그러나 선택한 특정 용매에 관계없이 프로세스는 본질적으로 동일합니다.

화석 연료가 공기 중에서 연소된 후 생성된 가스는 수집되어 냉각됩니다. _{그런 다음 용매가 추가되고 CO 2} 를 흡수하여 가역적인 화학 반응에서 새로운 화합물을 형성합니다. 새로운 화합물은 새로운 챔버로 펌핑되어 재가열되는 보다 고체 상태가 되어 다른 가스와 분리됩니다. 열로 인해 CO ₂ 가 용액에서 다시 나와 저장 공간으로 전환될 수 있습니다. 솔벤트는 재사용을 위해 사이클의 시작 부분으로 다시 보내지고 청소된 연도 가스는 대기로 방출됩니다.

용매를 사용하는 것 외에도 다른 CO ₂ 스크러빙 방법에는 다음이 포함됩니다.

나열된 각 기술이 효과적인 것으로 입증되었음에도 불구하고 연도 가스에서 CO _{2 를 분리하는 데 내재된 문제 때문에 과학자들은 우리가 말하는 것처럼 더 나은 옵션을 조사하고 있습니다.} 공기를 정화할 수 있는 가장 저렴하고 좋은 방법을 찾기 위한 경쟁이 계속되고 있습니다. _{다음에 CO 2} 스크러빙 과 관련된 문제에 대해 알아보십시오 .

비교적 새로운 많은 기술과 마찬가지로 CO ₂ 스크러빙은 여러 가지 문제에 직면해 있습니다. 장애물은 이산화탄소를 제거하는 데 사용되는 특정 공정에 따라 달라지며 다른 연도 가스에 의한 용매 분해, 막 부식, 연도 가스 불순물에 의한 흡착 감소, 에너지 비용 및 요구 증가를 포함할 수 있습니다.

현재로서는 후자의 두 가지 문제가 가장 문제가 되는 경향이 있습니다. 일부 분석에 따르면 현재 포집 기술의 비용은 포집된 탄소 톤당 약 $150 이며 전기 요금에 2.5센트/kWh에서 4센트/kWh를 추가합니다[출처: 미국 에너지부 ]. 다른 추정에 따르면 가격은 9센트/kWh에 가깝습니다. 이는 탄소 포집 기술이 없는 공장에서 구매한 전기 보다 84% 증가한 것입니다[출처: 미국 에너지부 ].

스크러빙 시스템의 설계, 플랜트 위치, 플랜트 효율성, 탄소 포집 기술이 독창적인지 또는 나중에 추가되었는지 등 여러 요인이 비용에 영향을 미치기 때문에 가격은 매우 다양합니다. _{예를 들어, CO 2} 스크러빙 을 사용하여 새로운 석탄 발전소에서 생성된 전기는 탄소 포집이 없는 발전소에서 생성된 전기보다 57% 더 비쌀 수 있지만 CO ₂ 스크러빙으로 개조된 기존 발전소에서 생성된 전기는 최대 290% 더 비쌀 수 있습니다. : 윌리엄스 ].

비용이 많이 드는 것 외에도 CO ₂ 스크러빙에는 많은 에너지가 필요합니다. 그것은 많은 양의 가스를 처리해야 할 뿐만 아니라(연도 가스의 작은 비율만이 실제로 CO _{2 라는 것을 기억하십시오), 포집된 CO 2} 를 저장 가능한 형태로 압축해야 합니다 . 이는 매우 에너지 집약적인 공정입니다. 따라서 아이러니하게도 탄소를 포집하는 것은 결국 자체 연료를 사용하게 됩니다. 탄소 포집이 장착된 새로운 석탄 발전소는 기술이 장착되지 않은 석탄 발전소보다 24~40% 더 많은 연료를 사용할 수 있는 반면 개조된 석탄 발전소는 최대 77% 더 많은 연료를 사용할 수 있습니다[출처: Williams ].

그러나 자체 에너지 사용량과 배출을 고려하더라도 CO ₂ 스크러빙은 연도 가스에서 순 이산화탄소의 80~90%를 제거합니다[출처: GreenFacts ]. _{일부 과학자들은 재앙적인 기후 변화를 피하기 위해 CO 2} 배출량을 60~80% 줄여야 할 수도 있다고 추정하기 때문에 이는 좋은 일입니다[출처: Marion ]. _{다음으로 CO 2} 스크러빙 을 위한 응용 프로그램에 대해 알아보십시오 .

아마도 언젠가는 거의 모든 곳 에서 CO _{2 를 제거할 수 있을 것입니다.} 그러나 현재 CO ₂ 스크러빙은 화석 연료 연소 발전소와 같은 고정 이산화탄소 공급원에서 주로 실행 가능합니다. 대상 영역이 제한적이라고 생각되면 다시 생각하십시오. 화석 연료 연소는 대기 중 CO ₂ 의 가장 큰 단일 소스입니다 . 발전소만 해도 전 세계적으로 총 CO ₂ 배출량의 3분의 1 이상을 배출합니다[출처: Herzog ].

가장 완고한 사람만이 화석 연료가 곧 사라지지 않는다는 사실에 이의를 제기할 것입니다. 에너지 소비를 줄이고 대체 에너지원으로 전환하려는 두 갈래의 노력에도 불구하고 사람들은 자신의 방식을 바꾸려는 경향이 없기 때문입니다. 그리고 우리는 이제 더 깨끗하고 효율적인 발전소를 건설할 수 있는 지식을 가지고 있지만 발전소의 긴 수명(약 40년)으로 인해 새로운 발전소는 앞으로 수십 년 동안 널리 사용되지 않을 것입니다[출처: RWE ]. 연구에 따르면 2030년까지 CO ₂ 배출량의 3분의 2가 기존 공장에서 발생할 것이라고 합니다[출처: ScienceDaily ].

분명히 사람들은 자신을 정리할 방법이 필요합니다. 기존 플랜트에 적용할 수 있는 유일한 탄소 포집 방식으로 CO ₂ 스크러버가 솔루션입니다. 그것들은 본질적으로 우리가 더 깨끗한 에너지원으로 완전히 전환할 수 있을 때까지 시간을 벌기 위한 방법입니다. 미국 환경 보호국( EPA ) 규정과 교토 의정서(각 서명자가 배출할 수 있는 CO ₂ 배출량 에 대한 제한을 설정 함)는 추가 인센티브를 제공합니다.

다른 국가들은 탄소 가격을 책정할 배출권 거래제 를 시작했습니다. 예를 들어, 유럽연합 집행위원회는 탄소 포집 사용을 소홀히 하면 설치하는 것보다 해당 지역에서 800억 달러의 비용이 더 들 수 있다고 지적했습니다[출처: Guardian ]. 이 모든 것은 탄소 세정이 여전히 비용이 많이 드는 벤처이지만 장기적으로 아무 것도 하지 않는 것에도 똑같이 비용이 들 수 있음을 의미합니다.

CO ₂ 스크러빙 및 기타 탄소 포집 및 저장 기술에 대한 자세한 내용은 다음 페이지의 링크를 참조하십시오.

거대 공기청정기?

_{일부 과학자들은 발전소용으로 설계된 현재의 CO 2} 스크러버 보다 한두 단계 더 나아가 말 그대로 공기에서 CO ₂ 를 끌어낼 장치를 제안하고 있습니다 . 나무 모양의 유닛은 야외에서 눈에 띄고 표면에 CO _{2 를 수집합니다.} 나무가 광합성을 위해 CO ₂ 를 흡수하는 것과 유사하지만 몇 배나 더 강력 하므로 주변 공기 에서 CO ₂ 를 끌어와 저장하는 특수 흡착제가 있습니다.

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