연소 후 CO2포집용 다단 막 분리공정의 에너지와 포집비용분석

전문가 제언

○ 2020, 2050년의 세계 온실가스 감축필요량인 100, 480억tCO2e의 약 1.5, 19%를 CCS로 처리할 전망이며, 세계 시장규모는 20, 2200억 불로 추정하고 있다. MEA흡수처리 기술은 이미 8~14%의 발전 손실과 오염물질 배출 등의 문제가 입증되었으므로 신기술 개발에 주력할 필요가 있다.

○ 주목받고 있는 막 분리기술은 막 재료의 투과도와 선택도 등 상반된 특성(trade-off)과 연소배기의 제한조건(온도, 압력 등) 때문에 아직 해결해야 할 과제가 많다. 그러나 반도체, 제약 등 다양한 산업에도 이용되고 연소 전, 후 및 순 산소연소 CO2포집에도 이용되므로 효율성과 경제성 향상을 위해 적합한 막 재료와 공정기술을 함께 연구해야 한다.

○ 이 연구는 50%의 선택도인 고분자 막(Pebax)을 2단으로 사용해서 공급측의 잔유물을 순환하여 CO2농도를 증가시키고, 투과 측에도 진공펌프를 설치해서 압력을 낮추고 투과도와 순도를 높여 막 면적을 감소시켜 에너지소비와 포집비용을 절감하는 다단 막 분리공정을 평가하고 있다.

- 단단, 2단 막 분리 실험결과는 투기도 3, 5N㎥/㎡?h?bar, 포집효율70, 70%, 막 면적 2.44x106, 1.56x106㎡, 에너지소비 0.256, 0.171kWh/㎏CO2, CO2포집비용 31, 24유로/tCO2로 2단이 약 30% 유리하며, MEA법(에너지소비 0.32 kWh/㎏CO2, 포집비용 50유로/tCO2)의 1/2 정도였다.

○ 2020년까지 2.4억tCO2e를 감축해야 하는 우리나라의 에너지집약도(0.23TOE/1000$)는 OECD 평균인 0.19보다 높고 에너지소비 증가율이 세계 1위이므로 에너지절약과 에너지효율을 향상시키고, 신재생에너지 개발에 적극 투자해서 2030년의 11%목표를 10년가량 앞당겨야 할 것이다.

○ 최근에는 탄산탈수효소 등 효소와 membrane을 이용해 포집CO2를 활용하는 기술을 위시해, IGCC도 연료전지와 membrane을 복합해 CO2를 포집하고 동시에 수소를 생산하는 활용기술의 개발에 중점을 두고 있다.

저자

Li Zhao, Ernst Riensche

자료유형

학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

환경·건설

연도

2010

권(호)

359

잡지명

Journal of Membrane Science

과학기술
표준분류

환경·건설

페이지

160~172

분석자

박*서

분석물

• 연소 후 CO2포집용 다단 막 분리공정의 에너지와 포집비용분석.pdf [394,300 byte]

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