탄소 포집은 어떻게 작동합니까?

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유해한 오염 물질을 모두 공기에서 빨아 들여 귀찮게되지 않을 수 있다면 어떨까요? 이러한 대기 오염 물질을 화석 연료 또는 생태 친화적 인 바이오 연료로 다시 변환 할 수 있다면 어떨까요? 왜 우리는 스모그, 호흡기 질환, 그리고 이러한 가스가 고농도로 지구에 미치는 영향에 대해 훨씬 덜 걱정할 수있을 것입니다.

이것은 공장, 천연 가스 플랜트, 연료 플랜트, 주요 도시 또는 다량의 CO2가 발견되는 장소와 같은 지점에서 이산화탄소를 포획하는 비교적 새로운 개념 인 탄소 포집의 기초입니다. . 이 CO²는 나중에 사용하기 위해 저장하거나 바이오 연료로 변환하거나 단순히 대기로 유입되지 않도록 지구로 되돌릴 수 있습니다.

기술:

다른 많은 최근 개발과 마찬가지로 탄소 포집은 총체적으로 지오 엔지니어링으로 알려진 새로운 절차 중 일부입니다. 이 절차의 목적은 일반적으로 주요 온실 가스 중 하나를 목표로하여 지구 온난화의 영향에 대응하기 위해 기후를 변경하는 것입니다. 이 기술은 한동안 존재 해 왔지만 최근 몇 년 동안 기후 변화와의 전쟁 수단으로 제안 된 바 있습니다.

현재 탄소 포집은 전기를 생산하기 위해 화석 연료 연소에 의존하는 공장에서 가장 많이 사용됩니다. 이 과정은 연소 후, 연소 전 및 산소 연료 연소의 세 가지 기본 방법 중 하나로 수행됩니다. 연소 후 화석 연료가 연소 된 후 CO2를 제거하고 연도 가스로 전환하여 CO2, 수증기, 이산화황 및 질소 산화물로 구성됩니다.

가스가 굴뚝 또는 굴뚝을 통과 할 때 CO2는 실제로 CO2와 수증기를 흡수하는 데 사용되는 용매로 구성된 "필터"에 의해 포집됩니다. 이 기술은 고가의 발전소 정비가 필요없이 이러한 필터를 구형 설비에 개조 할 수 있다는 점에서 효과적입니다.

장점과 도전 :

이러한 공정의 결과는 지금까지 고무적이었습니다. 이는 식물의 종류와 사용 된 방법에 따라 CO2의 최대 90 %가 배출에서 제거 될 가능성을 자랑합니다. 그러나 이러한 공정 중 일부는 발전소의 전체 비용과 에너지 소비를 증가 시킨다는 우려가 있습니다.

IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change)의 2005 보고서에 따르면, 추가 비용은 석탄 발전소의 경우 24-40 %, 천연 가스 발전소의 경우 11-22 %, 석탄 기반 가스화 복합 사이클의 경우 14-25 %입니다. 시스템. 추가 전력 소비는 또한 배출 방식을 더 많이 만듭니다.

또한 CC 운영은 CO2를 대폭 감소시킬 수 있지만 다른 오염 물질을 대기에 추가 할 수 있습니다. 오염 물질의 종류는 기술에 따라 달라지며, 암모니아 및 질소 산화물 (NO 및 NO²)부터 황 산화물 및 이황 산화물 (SO, SO², SO³, S²O, S²O³ 등)까지 다양합니다. 그러나 연구원들은 비용과 소비를 줄이고 추가적인 오염 물질을 생성하지 않기를 희망하는 새로운 기술을 개발하고 있습니다.

예 :

탄소 포집 공정의 좋은 예는 텍사스의 석탄 화력 발전소 인 Petro Nova 프로젝트입니다. 이 플랜트는 2014 년 미국 에너지 부 (DOE)가 세계 최대 연소 후 탄소 포집 작업을 수용하기 위해 업그레이드하기 시작했습니다.

DOE는 배출을 포착하는 필터와 지구로 되돌려 놓을 인프라로 구성되어이 작업이 140 만 톤의 CO를 캡처 할 수있을 것으로 추정합니다.₂ 이전에 공기 중에 방출되었을 것입니다.

사전 연소의 경우 화석 연료가 연소되기 전에 CO²가 갇히게됩니다. 여기서 석탄, 오일 또는 천연 가스는 순수한 산소로 가열되어 일산화탄소와 수소가 혼합됩니다. 그런 다음이 혼합물을 증기로 촉매 변환기에서 처리하면 더 많은 수소와 이산화탄소가 생성됩니다.

그런 다음이 가스를 플라스크에 공급하여 아민 (CO2와 결합하지만 수소는 아님)으로 처리합니다. 이어서, 혼합물을 가열하여, 수집 될 수있는 곳에서 CO2를 상승시킨다. 최종 공정 (산소 연료 연소)에서 화석 연료는 산소로 연소되어 증기와 CO2의 가스 혼합물이됩니다. 증기 및 이산화탄소는 가스 스트림을 냉각 및 압축함으로써 분리되고, 일단 분리되면 CO²가 제거된다.

탄소 포집에 대한 다른 노력으로는 대기에서 CO2를 추출하는 특수 시설을 갖춘 도시 구조물을 건설하는 것이 있습니다. 예를 들어 멕시코 시티의 Torre de Especialidades는 Prosolve370e로 구성된 2500m²의 정면으로 둘러싸인 병원입니다. 베를린에 위치한 회사 인 Elegant Embellishments가 디자인 한이 특수한 외관은 격자를 통해 공기를 흐르게 할 수 있으며 스모그를 걸러 내기 위해 화학 공정에 의존합니다.

중국의 우한에있는 일련의 타워를위한 계획 프로젝트 인 중국의 피닉스 타워 (세계에서 가장 높을 것임)도 탄소 포집 작업을 갖추고있을 것으로 예상됩니다. 인상적이고 키가 크고 지속 가능한 건물을 만드는 디자이너 비전의 일환으로, 도시 외곽에서 CO²를 끌어낼 구조물 외부에 특수 코팅이 포함됩니다.

그런 다음 컬럼비아 대학교 지구 환경 공학과 클라우스 랙너 교수가 제시 한“인공 나무”에 대한 아이디어가 있습니다. 탄산과 함께 수지로 코팅 된 플라스틱 잎으로 구성되어 있으며, 이산화탄소와 결합하면 중탄산 나트륨 (일명 베이킹 소다)이 생성됩니다.이 "나무"는 실제 나무와 같은 방식으로 CO2를 소비합니다.

잠수함 및 우주 왕복선의 공기에서 CO2를 제거하는 데 사용되는 동일한 기술의 비용 효율적인 버전 인 상체는 중탄산 나트륨과 결합되면 바이오 연료로 쉽게 전환 될 수있는 용액을 생성하는 물을 사용하여 세척됩니다.

모든 경우에, 탄소 포집 과정은 인류의 발자국을 줄이기 위해 공중에서 유해한 오염 물질을 제거하는 방법을 찾는 것입니다. 저장 및 재사용은 또한 연구원들이 대안적인 에너지 원을 개발할 시간을 더 많이주기 위해 방정식에 들어간다.

우리는 여기 스페이스 매거진에서 탄소 포집에 관한 많은 흥미로운 기사를 썼습니다. 여기에 이산화탄소 란?, 대기 오염의 원인은 무엇입니까?, 우리가 모든 것을 태우면 어떻게 되나요?, 지구 온난화 시계 : 지구에서 이산화탄소가 어떻게 번지는지, 그리고 거의 제로에 가까운 탄소 배출을 목표로해야합니다.

Carbon Capture 작동 방식에 대한 자세한 내용은 Carbon Capture and Storage Organization에서이 비디오를 확인하십시오.

지구에 대한 자세한 정보를 원하시면 지구의 NASA 태양계 탐사 가이드를 확인하십시오. 여기 NASA의 지구 관측소에 대한 링크가 있습니다.

또한 지구와 기후 변화에 관한 천문학 캐스트 에피소드도 있습니다. 여기, 에피소드 51 : 지구, 에피소드 308 : 기후 변화를 들어보십시오.

출처 :