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CO2 포집관련 MOF로 가스흡착과 분리

전문가 제언: ○ 우리나라 CO2 저감기술은 1992년 CO2 PSA(Pressure Swing Adsor ption) 공정설비 개발을 기점으로 흡착분리, 흡수분리, 수소화, 전기분해 및 바이오고정 등이 연구되었다. 지식경제부 지원으로 연구개발이 착수된 PSA 흡착·분리는 파일럿 실험을 거친 후 1996년 기업 및 연구소가 공동으로 수행하여 연소 배기가스 처리용량이 110N㎥인 시설로 CO2 회수율과 CO2 농도를 각각 90%와 99% 달성시켰다.

○ 화학흡수제로 연소 배기가스 중 CO2 분리연구는 기존 화학흡수제인 알카놀아민 문제점과 흡수공정 개선을 위해 1994년부터 지식경제부 지원으로 추진되었다. 이 연구에서는 알카놀아민에 CO2 흡수능과 흡수속도를 증대시키는 첨가제 개발로 성능을 향상시켰다.

○ CO2 회수기술은 크게 연소 전후 회수기술과 산소연소기술로 구분된다. 화석연료 연소에서 발생하는 배기가스로부터 CO2를 회수하는 기술인 연소 후 회수기술은 기존공정에 적용하기에 가장 용이한 기술이다. 아민계열의 화학흡수제를 이용한 분리방법이나 고체건식 흡수제를 이용하는 방법 및 분리 막 방법은 개발단계이다.

○ 2005년 착수한 2단계 사업에서는 2002년 1단계에서 확보된 원천기술을 실증하고 3단계의 상용화기술에 들어갔다. CO2 발생비중을 가장 크게 차지하는 발전분야의 CO2 회수기술을 적극 추진하기로 하였는데 대표적인 기술로는 연소전후 회수기술을 개발하여 100N㎥/h 공정을 설치 운영하게 되었다.

○ 이 글에서 실질적인 가스유동에는 항상 수분이 함유되어 경제성이 떨어졌다. 따라서 부가공정으로 분리 이전에 연도가스를 건조하게 되는데 이 분리 재료들은 물에 대해 높은 내성이 있어야 한다. CO2 포집에 대한 전망은 밝으나 MOF 막은 아직까지 초기단계이다. 또한 MOF 합성에 사용되는 유기리간드는 고가이면서 판매가 금지되어 새로운 저가재료 발굴이 요구된다.

저자: Jian-Rong Li, et.al
자료유형: 학술정보