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저-배출 에너지 효율적 셰일-유 회수 공정(ENERGY EFFICIENT, LOW EMISSIONS SHALE OIL RECOVERY PROCESS)

전문가 제언: ○ 본 발명은 오일 셰일을 충분한 온도로 가열하여 오일 셰일에 들어있는 유기물질, 케로겐을 가스, 액체와 잔여물로 전환함으로써 오일 셰일에서 유류를 회수한다. 광물질에 남아있는 케로겐은 연소시켜 그 열을 회수하고, 오염 가스는 광물질에 흡착 고정시켜 폐기한다. 이 세 단계의 반응을 차례를 따라 분리해서 시행함으로써 공정의 열을 자급자족하고 환경 친화적이면서 효율을 높일 수 있다는 주장이다.

○ 미국 서부에는 액체연료의 잠재적 자원으로 비-재래식 화석연료인 셰일 오일이 부존되어 있다. Rand Corporation에 의하면 잠재적 회수 가능 자원이 5천억에서부터 1.1조 배럴이나 되어 재래식 석유 매장량을 우습게 만든다. 셰일 오일을 생산하려면 암석에 갇혀 있는 역청에 열을 가하여 수백만 년 전부터 시작된 지질학적 과정을 인공적으로 완성해야 한다. 그러나 Rand Corporation에 따르면 셰일 오일 생산이 백만 배럴/일 수준에 이르려면 20년, 3백만 배럴/일은 30년 이상 장래에나 가능하다. (Brecha, R. J., Energy Policy, 36, 2008, pp. 3492~3504)

○ 그 밖에도 셰일 오일은 그 생산에 엄청난 물이 필요하다. 셰일 오일은 생산된 액체 연료의 세 배, 그리고 같은 방식으로 회수 가능하다고 본 특허에 소개된 타르샌드는 네 배의 물이 필요하다고 한다. 동시에 거의 80%에 가까운 막대한 고체 폐기물(회분)이 발생하는데 이의 처리 폐기 문제도 기술적으로 쉬운 일이 아니다. 이 문제는 원광을 지하에 채굴하지 않고 남겨둔 채 유류를 회수하는 in-situ 방법이 어느 정도 해결할 것이다. 그러나 조정이 어려워 불확실하고 이에 따른 비효율성과 지하수 오염 등의 환경 문제는 극복해야 할 과제로 남게 된다.

○ 본 특허는 이 광물 잔여물을 토양 복원에 사용할 수 있다고 주장한다. 그러나 유분의 완전 제거는 기술적으로 불가능하다. 유분이 남아 있는 암석 성분은 오히려 토양을 오염시키기 때문에 토양 복원에 쓸 수 없다. 아울러 공정에서 걸러낸 물을 보일러에서 수증기 발생에 사용한다는 주장도 같은 이유로 어불성설이다. 보일러 공급수는 스케일 방지를 위하여 가장 높은 수준으로 정화되어야 하기 때문이다. 다만 청구 범위 확대를 위한 법률적 이유라면 이해가 가능하다.

저자: RUSSELL, Christopher, P.
자료유형: 특허정보