재생에너지 또는 원자력으로 CO2와 H2O의 재생에 의한 탄화수소 연료 제조

전문가 제언

○ 수송의 지속가능성을 개선하기 위한 주요목표는 재래식 휘발유를 기반 연료의 기존인프라(연료분배 및 차량)에서 사용될 수 있는 더 지속가능한 연료로 대체하는 것이다. 화석유도 합성연료(석탄유도 액체연료)와 바이오연료가 가장 큰 관심을 끌었지만 유사한 탄화수소가 화석연료나 바이오매스를 사용하지 않고 생산될 수 있다.

○ 재생에너지나 원자력을 사용하여 이산화탄소와 물에서 산소를 제거하는 비-생물학적 공정에 의해 이로부터 액체 탄화수소연료가 재생될 수 있다. 대기에서 포집한 CO2로 폐 루프 탄소중립적인 연료 사이클을 이룰 수 있다. 이 글은 CO2 포집, 물과 이산화탄소의 해리 및 연료합성의 세 단계를 거처 재생에너지 또는 원자력을 사용하여 CO2를 연료로 재생하기 위한 다양한 기술적 경로를 고찰한다.

○ H2O와 CO2의 고온 공동전해가 전기와 열을 매우 효율적으로 사용하며, 고 반응속도를 제공하고, 전통적 촉매 연료합성반응로에 사용할 수 있는 합성가스(CO/H2 혼합물)를 직접 생산한다. 고체 흡착제를 사용한 대기에서 CO2 획득, 합성가스를 생산하기 위한 고체 산화물 전기분해 셀에서 H2O와 CO2 전기분해 및 합성가스를 Fischer?Tropsch 합성에 의해 가솔린과 디젤로 변환하는 것이 가장 유망하고 가능한 방법이다.

○ CO2 재활용 공정의 에너지 수지와 경제성이 제시되었다. 연료시스템은 70%의 전기-액체 연료 효율이 가능하고 $2/gal($0.53/L)에 합성가솔린을 생산하기 위해 필요한 전력비는 2~3cent/kWh이다. $3/gal ($0.78/L) 가솔린 가격을 위해서는 4~5cent/KWh의 전력비가 필요하다.

○ 아이슬란드와 같은 저렴한 재생전기를 가진 지역에서는 연료생산이 이미 경제적일 수 있다. 공정의 지배적인 비용은 전력비와 전해조의 투자비이며 이는 간헐적으로 작동할 때(태양 및 풍력)는 크게 증가한다. 우리나라 공장의 보일러, 지열발전소 및 쓰레기 처리장의 농축시킨 CO2를 취하여 고부가가치 연료를 생산하면 온실가스도 줄이고 연료난도 해결할 수 있을 것이다.

저자

Christopher Graves et. al,

자료유형

학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

에너지

연도

2011

권(호)

15

잡지명

Renewable and Sustainable Energy Reviews

과학기술
표준분류

에너지

페이지

1~23

분석자

신*순

분석물

• 재생에너지 또는 원자력으로 CO2와 H2O의 재생에 의한 탄화수소 연료 제조.pdf [264,400 byte]

이미지변환중입니다.