분산형 CO₂포집저장(DCCS)의 가능성

전문가 제언

○ 최근에 전력의 전송손실을 줄이고 신재생에너지를 안정적으로 공급하며 동시에 CO2를 저감할 수 있는 중소규모의 발전과 스마트그리드에 의한 분산 에너지시스템(DES)이 각광을 받고 있다. DES에 의한 CO2 저감이 2030년에는 약 950MtCO2(총저감목표의 5%) 이상으로 될 전망이다(IPCC).

○ 일반적인 CCS는 CO2를 불투수성 지층 아래 초임계 유체상태로 저장하는 초임계 탄소저장(SCS)이 대용량의 저장시설에서는 경제성과 안정성 등으로 적합하지만 DES용 전원에는 적합하지 않다.

○ 천연가스나 석탄은 물론 바이오연료에서 생산한 수소를 사용하는 연료전지에 의한 발전과 같이 소형발전 DES가 급증할 전망이므로 소형발전용 CCS가 필요하다. 이를 위해 CO2를 지하의 얕은 대수층(shallow aquifer)에 용해, 저장(CSSA)하는 기술이 개발되고 있다.

- 용해 포획(solubility trapping)은 가스 상태의 CO2가 물에 용해하면 HCO3- 및 CO32-와 같은 수용액상태의 CO2로 변하고, 대수층의 광물질을 용해해서 새로운 탄산염으로 침전되어 영구히 저장할 수 있다. 초임계CO2가 아니므로 CCS보다 깊이와 압력을 줄일 수 있고 부력에 의한 상승이 일어나지 않기 때문에 덮개암이 필요 없다.

○ 이 연구는 이론적인 계산과 사례연구에 의해 분산형 CO2 포집저장(DCCS 또는 CSSA)의 가능성을 처음으로 제안한 것으로 의미가 크다. 많은 가정들(25℃/㎞의 지열구배, 5m/s의 혼합수용액 유속, 기포흐름, 100㎜의 기포 크기 등)에 대한 문제와 장기적 용해용량의 변화, 안정성 및 경제성 등 많은 추가연구가 필요하다.

○ 우리나라는 2015년까지 10억 톤 이상의 CO2 저장소 확보와 2020년에는 200만 톤의 저장 상용화를 위해 SCS 방법으로 호주의 CO2CRC와 함께 2단계로 지하대수층에 대한 모니터링을 하고 있다. 광물의 탄산화는 1000톤의 파일럿을 구축하고 2015년에 10,000톤급 상용화를 목적으로 지질연구소/해양연구원에서 연구하고 있다. 미진한 DCCS에 관한 연구도 병행하는 것이 바람직하다.

저자

Tatusuki Tokoro, Tohru Kato

자료유형

학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

환경·건설

연도

2011

권(호)

52

잡지명

Energy Conversion and Management

과학기술
표준분류

환경·건설

페이지

2509~2517

분석자

박*서

분석물

• 분산형 CO2 포집저장(DCCS)의 가능성.pdf [307,697 byte]

이미지변환중입니다.