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에탄올, 암모니아, 물을 이용한 연소 후의 CO2포집과 부산물 활용 기술

전문가 제언: ○ CO2 흡수제의 재생용 열량은 MEA(700~900kcal/kg CO2)가 가장 많고 NH3는 약 300kcal/kg CO2 정도이지만, 누설되는 NH3의 세정장치 때문에 MEA보다 많은 단점이 있어 경제성 있는 흡수제의 개발이 필요하다.

○ 발전플랜트와 제철소 등 집약형 CO2 배출원은 대체에너지와 효율향상 공법 및 CCS와 분리자원화가 필요하다. 산업현장의 분산형 배출원은 저장이 불가능하므로 대체연료와 포집한 CO2를 고정화하여 활용할 수 있는 경제적인 기술이 필요하다.

- 최근에는 저장기술 못지않게 화학적, 생물학적 및 광 생물학적으로 CO2를 고정해서 광물질, 비료, 의약원료 등 다양하게 활용할 수 있는 기술개발에 집중하고 있다.

○ 이 연구는 새로운 흡수제인 hyro-alcoholic-ammonia(EAA: EtOH-H20-NH3)를 이용하여 NH3의 농도를 높이지 않고 연소 후 배기 중 CO2를 90%까지 제거하여 결정체의 암모늄염을 생성하여 비료로 활용할 수 있는 방법을 제안하고 있다.

- 특히 흡수제의 재생이 필요 없고 암모니아 농도가 낮으므로 대기로 누설되는 양도 적어 별도의 정화시설이 필요 없으나, 약 20℃의 저온에서 처리해야 하므로 고온의 입구 배기가스를 냉각하기 위한 열량과 암모늄염들의 비료성분을 분리하기 위한 여과기술 등에 연구가 더 필요하다.

○ 한국전력은 아민계 습식흡수제 kosol-3을 개발하여 0.1MW 용량의 실증플랜트를 건설하였다(2010, 5). 기대성능은 재생에너지 소비(2.8GJ/tCO2)가 세계평균치(3.5GJ/tCO2)보다 20% 적고 포집효율은 95% 이상이다. 2014년에는 10MW급 실증플랜트를 건설할 계획이다.

○ 미국의 Alstom사 등은 암모니아 흡수법의 연구가 활발하나 한국은 암모늄염들의 석출과 slip 암모니아처리 문제 등으로 연구가 부진한 형편이나, 소외되고 있는 중소형 산업용 탈탄설비를 여기의 EAA와 같은 흡수제 이용 공법으로 개발이 가능할 것으로 기대한다.

저자: G. Pellegrine, R. Strube
자료유형: 학술정보