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이산화탄소의 에너지 효율적 재활용 및 재연소

전문가 제언: ○ 이 특허의 시스템은 이산화탄소를 연료로 변환하여 산업 공정에서 재 연소하는 데 있다. 이산화탄소 원료는 보일러나 석탄발전소와 같은 연소공정에서 용이하게 얻을 수 있다. 또 필요한 수소는 도시 폐기물 또는 위험한 폐기물로부터 에너지 회수 중 부산물로 얻는다. 예를 들면, 플라즈마 용융기(PEM)는 용융에 직접 사용될 때나 열분해 시스템에서 수소성분이 높은 합성가스를 발생한다. PEM 시스템은 경제적, 환경적 장점 때문에 폐기물을 처리하는 데 경쟁방법보다 우수하다고 알려지고 있다.

○ Sabatier 반응기는 플라즈마 용융기에 의해 발생한 수소성분의 일부를 받아들이는 수소 투입장치와 메탄 발생을 위한 메탄 배출장치를 가지고 있다. Sabatier 반응은 니켈촉매 하에 수소와 이산화탄소가 반응하여 메탄과 물을 발생한다.

○ Pressure swing absorber는 플라즈마 용융기로부터 합성가스를 받아들이기 위한 투입장치와 수소를 Sabatier 용융기에 공급하기 위한 배출장치가 제공되어 있다. 역 수성가스전환(Reverse Water Gas Shift) 용융기는 Europlasma plasma 용융기의 합성가스 배출장치에 있는 합성가스를 CO2+H2로 전환하기 위한 플라즈마 용융기와 Pressure swing absorber의 중간에 위치한다.

○ 역 수성가스전환 반응은 19세기에 발견되었고 이산화탄소와 수소로부터 물을 제조하고 부산물로 일산화탄소를 얻는다. 인간의 화성비행과 관련하여 화성표면에서 수소와 이산화탄소로부터 메탄과 산소를 생산하는 Sabatier/물 전기분해의 보조공정으로 제안되었다. 일산화탄소와 산소를 발생하는 물의 전기분해로도 사용된다.

○ 이 특허에서 제시하는 청구에는 석탄발전소에서 발생하는 이산화탄소와 플라즈마 용용기로부터 수소성분의 합성가스 등 다양하고 Sabatier, 역 수성가스전환 반응기 사용은 과대한 에너지 투입이 필요하므로 경제성에 의문이 간다. 그러나 Pressure swing absorber(PSA)는 국내적으로 연구가 많이 되었고, 경제성도 있다고 생각된다.

저자: Global Energies, LLC
자료유형: 특허정보