이산화탄소분리및 저장기술

소개글

이산화탄소분리및 저장기술에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. CO2는 왜 처리되어야 하는가?

2. CO2 분리(회수) 및 저장기술 동향
(1) CO2 회수(분리) 기술
① 흡수법
② 흡착법
③ 심냉분리법
④ 막분리법
⑤ 혼성분리
(2) CO2 처리(고정화, 폐기, 저장)기술
① 고정화처리
② CO2 저장기술

3. 토의 및 결론

4. 참고문헌

본문내용

제성과 성능에 대한 자료를 얻고 석탄층에 함유된 수분이 전체 성능에 미치는 영향 등에 대한 평가를 수행하는 것이 필요하다.
- EOR (Enhanced Oil Recovery)
EOR 방법은 화석연료의 연소 시 배출되는 이산화탄소를 육지에 저장하는 방편으로 제시된 방법이다. 이산화탄소는 고압에서 점도가 높은 원유에 녹아 들어가서 원유의 점도를 떨어뜨리고 그 결과 점도가 높아서 채굴하기가 힘든 원유의 채굴을 용이하게 한다. 원유에서 용해되어서 채굴되는 이산화탄소는 다시 회수되어 이산화탄소 주입구로 재순환되며 일부는 지층을 통하여 대기로 방출된다.
이미 여러 유정에서 적용되고 있으며 그에 따른 경험이 많이 축척되어 있는 상황이기 때문에 다른 방안에 비해 실현가능성이 가장 높다.
CO2-EOR 방법을 이용하여 이산화탄소를 폐기하는 방법의 장점은 첫째, 원유가 오랜 시간 동안 저장되어 있었던 지반의 특성상 폐기된 이산화탄소가 장시간동안 안정적으로 보관될 가능성이 높다는 것과 둘째 오랜 채굴경험에 의해 그 지반의 특성을 잘 알 수 있으며, 셋째, 상업적 목적의 컴퓨터모사기가 잘 발달되어 있어서 주입된 이산화탄소의 거동을 잘 예측할 수 있다는 것이다.
현재 세계적으로 66개의 유정에서 이 EOR을 이용하여 원유를 채굴하고 있으며 그 생산량은 하루에 약 216,000 배럴 정도로 미국원유 생산량의 약 4%를 차지하고 있으며 전 세계 생산량의 약 0.3%를 차지하고 있다. 현재는 주로 지하에 매립된 고순도의 이산화탄소를 채굴하여 사용하고 있으며 약 20% 정도는 비료공장이나 천연가스 처리시 발생하는 이산화탄소를 사용하고 있다.
( 그림 7) EOR 개략도
- 대수층저장
이산화탄소를 폐기하는 다른 방법으로 많이 거론되고 있는 것이 대수층(Aquifer)에 이산화탄소를 저장하는 방법이다. 대수층은 모든 지층에 널리 분포하고 있으며 대양다음으로 저장 가능성이 큰 것으로 생각되고 있다. 이 대수층에 이산화탄소가 저장되는데 두 가지 경로를 통해서 저장된다. 하나는 수중의 광물성분에 의해 포집되는 것이고 다른 하나는 수력학적으로 포집되는 것이다. 광물성분에 의해 포집되는 양은 수중광물 성분 농도 및 종류에 따라 달라진다. 장석, 제올라이트, 아연소산염, 등의 알루미늄규산염이 많이 함유되어 있을수록 포집할 수 있는 이산화탄소의 양이 많아진다. 이포집반응은 굉장히 천천히 일어나지만 한번 일어나면 대기 중으로 포집된 이산화탄소가 방출될 가능성이 거의 없다. 물에 녹아있는 이산화탄소가 100km 이동하는 시간이 105~106년 정도인데 이정도의 시간 척도는 위의 광물과의 반응이 일어나기에 충분하다. 그리고 광물과 반응하지 않고 물에 녹아 있는 이산화탄소와 물층 위에 존재하는 이산화탄소도 오랜 시간 대수층에 체류하게 되므로 폐기 효과를 볼 수 있다. 이와 같이 대수층의 물과 함께 오랫동안 대수층에 머물러 있게 됨으로써 나타나는 폐기 효과를 수력학적 포집이라고 한다. 대수층에 시간당 주입되는 이산화탄소의 양을 높이기 위해서는 이산화탄소 주입구를 투과성이 좋은 지점에 선택해야 한다.
(그림 8) 다양한 CO2 저장기술
3 토의 및 결론
이산화탄소가 현재와 미래의 중요 경제,환경 키워드로 자리잡고 있다. 거기에 따른 발빠른 행보만이 밝은 미래를 약속 할 수 있을 것이다. 보고서를 작성하면서 조원들간에 오고 간 내용들은 다음과 같다.
이산화탄소 저장 기술은 과연 안전한가?
아직까지 이산화탄소 저장 기술이 본격화된 것은 아니지만, 그에 따른 문제점은 아직까지 제대로된 연구가 부족한 것 같다는 생각이 들었다. 심해층이나, 육지에 이산화탄소를 저장하는 것은 자칫 환경을 지키려다 어쩌면 더 큰 재앙을 불러일으킬 수 있기 때문이다. 과연 이산화탄소를 해저나 육지 속으로 밀어 넣고 당장 어떤 일은 일어나지 않더라도 시간이 지나면서 생태계에 악영향을 끼칠 수도 있을 것이다. 일부 국가들이 이를 이용한 경제적 이득을 얻기 위해 무분별한 실험을 남용하는 것은 옳지 않을 것이다. 이와 관련된 법규와 조약들도 체결해서 체계적인 저장 기술 개발이 이루어져야 할 것이다.
이에 따라 우리나라가 취해야 할 전략은 무엇일까?
조사한 바로는 아직까지 우리나라는 이산화탄소의 분리기술에는 어느 정도 연구성과를 거두고 있지만 저장처리 기술은 연구 시작도 못하고 있는 상황이다. 그렇다고 이산화탄소를 줄이기 위한 어느 독자적인 기술도 가지고 있지 않고 있다. 이산화탄소가 얼마나 위험한지에 대한 위협적 인식과 전략구성도 늦은감이 있는 것 같다.
그래서 생각해 본 것은 역시 결국에는 대체에너지에 대한 기술개발과 그 실용화가 시급히 이루어져야 한다는 것이다. 현재에 우리나라와 같은 산업구조에서는 경제성장을 중단하고 산업화 이전의 상황으로 되돌아가야만 기후협약에 명시된 온실가스 배출의무를 다할 수 있을 것이다. 하지만 그것은 불가능한 일이고, 역시 대체에너지의 시급한 개발과 상용화가 이루어져야 할 것이다.
이제 이산화탄소의 과다 배출 문제는 환경적인 문제만이 아니다. 경제적으로 막대한 영향을 가져올 수 있는 큰 문제가 되었다. 선진국의 경우 이미 이산화탄소 배출을 줄이기 위한 시스템이 어느 정도 준비된 상태이나, 개발도상국이나 후진국에서는 아직까지 그런 시스템을 갖출 엄두도 내지 못하고 있다. 이산화탄소의 분리 및 저장기술의 이면에는 기후협약이 있지만, 그 기후협약도 자세히 들여다 보면 선진국이 개발도상국과 후진국의 경제발전의 추격을 허용하지 않으려는 경제전술로 볼 수 있는 것이다. 따라서 화석에너지 사용이 얼마 안남은 이 때에 무공해 대체에너지 개발은 더욱 더 간절할 수 밖에 없는 것이다.
4. 참고문헌
(1) http://www.cdrs.re.kr (이산화탄소 저감 및 처리기술개발 사업단)
(2) http://www.kentec.or.kr/index.asp (경기지역환경기술개발센터)
(3) http://www.cheric.org (화학공학 연구정보 센터)
(4) http://www.kemco.or.kr (에너지관리공단)
(5) http://peoplepower21.org (인터넷참여연대)
(6) http://www.cslforum.org

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