소개글
[환경문제, 경제] CO2 저감 기술과 신 성장 에너지에 대한 자료입니다.
목차
[목 차]
I. 서론
II. 본론
A. CO2 저감 기술 방안
a. 이산화탄소 포집 및 저장 기술 (Carbon Captured and Storage)
b. 탄산염 광물화 (Mineral Carbonation)
B. 신 성장 에너지의 현황 및 향후 전망
a. 해양 바이오매스 (Biomass)
b. 조류 발전
III. 결론
본문내용
I. 서론
인구의 증가와 산업화로 인하여 에너지 수요가 늘게 되면서 화석연료 사용이 급속도로 증가한 결과, 이산화탄소의 방출량이 동시에 증가하면서 전 지구적인 온난화 문제가 꾸준히 제기되어 옴
세계기상기구(WMO)는 앞으로 지구온난화 때문에 더 많은 자연재해가 더 강력하게 발생할 것으로 예상하고, 특히 우리나라의 경우 1990년대의 기상이변 발생 건수가 1950년대에 비해 약 5배 이상 증가하였으며, 이는 심각한 경제적 손실을 야기시킨 것으로 보고됨
지구온난화를 예방하기 위한 범지국적인 ‘환경 협약’ 성격으로 채택된 기후변화협약은 이후 지구온난화를 유발하는 온실가스 감축을 위한 구체적인 수단으로 교토의정서(1997년 11월)을 채택
교토의정서는 온실가스를 시장에서 거래할 수 있는 시장경제 개념을 도입하였다는 데 그 의미가 있으며, 이와 같은 측면에서 경제협약이라고 할 수 있음
따라서 교토의정서 채택으로 인하여 온실가스 배출을 줄이거나 처리하는 첨단기술을 많이 보유하고 있는 국가나 기업이 세계 경제에서 우위를 차지하게 될 것이며, 이를 바탕으로 새로운 세계 경제 질서가 나타날 것으로 예상
2004년 기준으로 전 세계 이산화탄소 배출량의 22.1%(15.1억 탄소톤)를 배출하고 있는 미국은 이를 저감할 수 있는 기술적인 대안이 없어 2002년 3월 교토의정서의 불이행을 선언
선진온실가스 저감기술 확보만 기후변화협약을 선도할 수 있음을 보이고 있으며, 결국 경제협약의 배경에는 선진기술 확보가 중요한 역할을 할 것
석탄 수요의 증가 역시 고려해야 할 사항으로 미국의 전력 공급 업계는 2003년부터 2030년까지 280,500 MW급의 석탄 연료 발전소를 추가 건설할 계획이며, 중국의 경우 이미 매주 1개에 해당하는 속도로 대형석탄연료발전소를 건설 중에 있음
2030년까지 가동될 새로운 발전설비들이 배출할 전체 이산화탄소의 양은 산업혁명 초창기 이후 지금까지 소비된 석탄 배출 이산화탄소의 양보다 많을 것으로 예상
본 보고서에서는 현재까지의 CO2 저감기술의 개발현황 등을 조사할 것이며, 신 성장 에너지 중 해양에너지에 대해 정의하고, 몇 가지의 대표적 사례를 조사하여 국내/외 현황과 경제적/기술적 분석을 제공
무엇보다도 각종 경제 활동으로 인해 발생하는 환경적 피해 부분 중에서 가장 큰 화제로 대두되고 이산화탄소 배출과 그로 인한 각종 결과에 팀 프로젝트의 초점이 맞춰져 있고, 이산화탄소 저감기술과 관련된 연구의 현황과 전망을 보여줌과 동시에 보다 기술적인 측면에 비중을 맞춤
II. 본론
A. 이산화탄소 저감 기술
a. 탄소 포집 및 저장 (Carbon Captured and Storage, CCS)
1. CCS 기술 소개
CCS 기술은 Carbon Capture and Storage의 약자로, 이산화탄소가 대기 중에 배출되기 전에 회수를 한 후 수송하여 격리시키는 기술임
CO2 대량 발생원으로부터 CO2를 대량으로 분리, 포집 및 수송하여 저장용량이 매우 큰 육상지중/해저의 유•가스전, 대수층, 석탄층 또는 심해에 안정적으로 장기간(수천년 이상) 저장
연소 전의 석탄을 산소와 반응시켜 수소와 CO2 를 분리(석탄 가스화 기술)시키거나 연소 후에 화학약품을 통해 CO2 를 흡수하는 기술 등이 상용화 가능성이 높은 것으로 알려짐
이렇게 모은 CO2 는 석유나 천연가스를 뽑아낸 땅속 빈 공간이나, 해저에 저장
2. CCS 기술의 특징
2.1 탄소 포집 기술
CCS의 포집 기술은 기본적으로 ‘연소 후 기술’, ‘연소 전 기술’ 및 ‘순산소 연소기술’ 등 3가지 기술로 나눌 수 있다.
(1) 연소 후 기술(Post-combusition)
연소 후 포집 기술은 연료를 연소 시킨 후 발생하는 배기가스 중 CO2만을 포집하는 기술로 배기가스 중 CO2 농도가 비교적 저 농도(3~15 volume%)인 경우에 효율적으로 사용
연소 후 기술은 기존의 공장을 변형하지 않으면서 공정을 개선할 수 있는 큰 장점이 있으나 고비용, 고에너지 소비공정으로 대규모 장치가 필요한 단점도 존재
이러한 연소 후 기술은 CO2가 분리 포집되는 공정에 따라 크게 흡수법, 흡착법, 막분리법, 심냉법과 기타 기술로 분류되며, 이에 대한 내용을 다음 표와 같이 정리할 수 있음
공정 특징 및 장점 단점
연소 후 기술 Amine계
흡수법 - CO2와 화학반응이 가능한 흡수제(주로 Amine계)를 이용하여 CO2를 화학 흡수시킨 후, 탈기과정을 통해 CO2를 회수하는 공정
- 다른 연소 후 기술들에 비해 상대적으로 가장 경제적 기술 - 에너지 소비 과다
(약 30%의 전력손실)
- 제반 비용 수반
(설치비 및 운전비 등)
물리 흡수 - 약 산성인 CO2를 물리적으로 용해하여 흡수하는 방법
- 화학흡수법보다 에너지소모 少 - 용매제 비용 高
- 용매 추출 개발회사에 대한 기술 의존도 高
건식 흡수 - 액체 흡수 방식의 단점(고 재생열, 부식성, 불안정성 등)을 극복하기 위해 건식 흡수제 이용
- 고흡수성, 고강도, 고밀도 - 현재 연구중
흡착법 - 전기에너지, 고체 흡착제 등을 이용하여 CO2를 탈착시켜 회수하는 공정
- 탈착가스의 온도가 높고 진공압력비가 클수록 회수율과 순도 증가 - 회수율과 순도 증가에 따라 에너지 소비 증가의 문제점 존재
막분리법 - CO2가 포함된 연소 배기가스를 통과시켜 고순도 CO2만을 선택적으로 분리하는 방법
- 설치 비용 및 운전비용 저렴
- 고효율, 친환경적 - 본격적 연구가 이루어지지 않아 상용화X
- 잠재력 존재
심냉법 - 고농도 CO2 함유 가스를 가압 냉각, 액화 분리하는 기술
- 저장 운송을 위해 필요한 기술 - 에너지 비용 高
- 대규모 공정, 저농도 배기가스 분리는 불가능
(2) 연소 전 기술 및 순 산소 연소 기술
연소 후 기술 외에도 연료를 연소하기 전 미리 연료를 반응 처리하여 CO2와 수소