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미국 에너지부의 지역적 탄소 격리 참여 프로그램의 입증 단계

전문가 제언: ○ 본문은 미국 에너지부가 추진하고 있는 탄소 격리참여 프로그램의 제2단계를 소개하고 있다. 이산화탄소는 지구 온난화를 유발하는 온실가스의 대표적 물질이다. 따라서 화석연료 연소에서 나오는 이산화탄소를 포획하여 대기로부터 격리함으로써 탄소 격리는 현대 문명을 유지해 온 화석연료를 조기 퇴역시키지 않고 계속 사용하게 하는 유일한 방법으로 간주되고 있다.

○ 본문은 지질학적 구조와 지상 격리 두 방법을 소개하고 있다. 본문에서도 계량적으로 소개되었지만 이산화탄소를 저장할 수 있는 미국의 염수층만 해도 미국의 연간 CO2 배출량의 600배라 한다. 물론 여러 가지 부작용을 면밀히 검증해야 하겠지만 그렇다면 탄소 격리의 문제는 그 양이 아니라 그 비용이 된다. 즉 가장 비용이 많이 드는 CO2 포획에서 비용 절감이 결정적이라 할 수 있다.

○ 배기가스에서 CO2 포집 기술은 보통 물리적 및 화학적 흡수공정을 사용하는데 물리적 흡수는 탈수에 에너지가 적게 드나 CO2 분압이 높을 때 유리하고 본문에서 소개된 모노에탄올아민 같은 화학적 흡수공정은 그 반대이다. 화석연료 가스화 같이 순수한 산소를 산화제로 사용하는 경우(암모니아, 메탄올 제조용 합성가스 생산) 이 기술은 이미 입증된 기술이다. 그러나 화력발전소에서 나오는 배기가스의 CO2 농도는 산화제로 사용하는 공기가 함유하는 질소로 말미암아 훨씬 낮다. 따라서 CO2 분압이 낮을 때 효율적인 기술의 개발이 필요하다.

○ 지질학적 구조에 CO2를 격리하는 방법 중 고갈된 석유 유정이나 천연가스 정에 CO2 주입은 이미 석유나 천연가스 채굴 공업에서 오래 사용되어 왔음으로 기술적으로 가장 사용에 가까운 기술이라 하겠다. 그러나 채탄이 비경제적인 탄층에 CO2를 흡착시켜 격리하는 방법은 조심할 필요가 있다. 이 때 대체되어 배출되는 메탄을 거의 완전히 회수하여 이용하지 못한다면 매우 큰 부작용을 초래할 가능성이 있다. 즉, 열선의 복사 강제력과 대기 중의 종말까지 체류 기간을 고려할 때 메탄 한 분자는 CO2 한 분자보다 24배의 지구 온난화 잠재력을 가지고 있기 때문이다.

저자: Litynski, J. T., Plasynski, S., McIlvried, H.G., Mahoney , C., Srivastava, R.D.
자료유형: 학술정보