이산화탄소(CO2) 미세먼지 제거 차세대 친환경 기술!! - 종류/원리/나라별 규모/등등

 

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< 이산화탄소(CO2) 미세먼지 제거>

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- 차세대 분리막 이용 이산화탄소 포집 기술 -

: 화력발전소에서 나온 배기가스를 눈에 보이지 않는 분리막의 구멍을 여러 차례 통과시키면서 분자 크기 차이로 이산화탄소를

  분리/포집하는 기술

   - 분리/포집한 이산화탄소는 액화 등을 통해 사용한다.

 

배기가스 → 탈질설비(질소산화물 제거) → 집진기(미세먼지 제거) → 탈황설비(아황산가스 제거) → 이산화탄소(CO2) 분리막 공정

 

 

- 초미세먼지 제거 습식 전기집진기술 -

: 화력발전소에서 배기가스가 통과하는 집진판에 전기를 흘려 미세먼지를 흡착시킨 다음, 물로 미세먼지를 씻어내는 기술

   - 초미세먼지 제거율 99%로 상승

 

배기가스 미세먼지 → 집진판(음극을 띠게 된 미세먼지가 집진판의 양극에 달라붙음) → 전기공급 중단 → 미세먼지 분리 → 물로 씻어냄 → 초미세먼지 제거율 99%(최대)

 

※ 나라별 화력발전소 연간 CO2 포집 규모

 

미국 - 140만 톤

네덜란드 - 110만 톤

캐나다 - 100만 톤

중국 - 14만 톤

한국 - 7만톤(부끄부끄)

 

한국 정부는 2030년까지 온실가스 3억 1500만 톤을 감축하겠다고 지난해 선언했습니다.

 

이산화탄소는 국내에서 배출되는 온실가스중 89% 정도를 차지하는 물질입니다.

 

즉, 이산화탄소 저감이 핵심입니다!

 

이와 함께 대기 오염 주범인 미세먼지도 2030년까지 34% 줄이겠다고 약속했습니다.

 

이를 위해서는 화력발전소 오염물질의 통제가 필요합니다.

 

화력발전소에서 석탄을 원료로 사용하다보니 이산화탄소와 미세먼지가 대량 방출되기 때문이죠.

 

친환경 기술 개발이 시급한 상황입니다!!

 

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이산화탄소 제거

 

 

이산화탄소를 줄이기 위해 이산화탄소를 포집해 저장하는 기술인 CCS(Carbon Capture & Storage) 개발이 중요합니다.

 

 

- 과거 / 기존 기술 -

 

액체(질소 원자가 들어간 화합물)나 고체(탄산 칼륨 계열 물질) 흡수제를 이용 → 발전소 배기가스에 포함된 이산화탄소를 분리 → 이 흡수제에 열을 가해 순수 이산화탄소를 다시 빼냄

 

 

- 차세대 기술 -

(더 진전된 차세대 이산화탄소 분리/포집 방법 = 분리막 기술)

 

화력발전소에서 나온 배기가스를 눈에 보이지 않는 분리막 구멍에 여러 차례 통과시켜 이산화탄소 분리/포집

* 분리막 기술 핵심 : 이산화탄소만 통과할 수 있게 분리막 구멍을 정교하게 만들기

(분리막 구멍을 정교하게 만들면 순도 높은 이산화탄소를 최대한 많이 추출할 수 있음)

 

분리막 기술 장점 : 위에서 설명한 기존 이산화탄소 포집 기술에 비해 설비 부지 비용을 최대 절반 이하로 줄일수 있습니다.

 

분리막 기술에서는 분리막이 정교할수록 적은 수의 분리막만으로도 많은 이산화탄소를 분리할 수 있다고 합니다.

 

분리막을 더 정교하게 만들수록 효율적이겠군요!!

 

미국 에너지부에 따르면 분리막 기술로 이산화탄소를 분리/포집할 경우,

 

기존 기술보다 발전소 효율이 약 2% 상승하고, 발전 단가 및 포집 비용은 10 ~ 20%씩 줄어든다고 합니다.

 

우리나라 한전(한국전력)은 작년 세계 최로 분리막을 만드는 설비를 만들고 추가 연구를 진행하고 있다고하네요! 화이팅!

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초미세먼지 제거

 

 

- 미세먼지/초미세먼지 기준 -

   미세먼지 지름 : 10마이크로미터(1000분의 1mm) 이하

초미세먼지 지름 : 2.5마이크로미터 이하

 

환경을 위해 화력발전소는 미세먼지를 제거하기 위한 최첨단 집진 시설을 설치되어야합니다!

 

전기집진기 : 발전소 배기가스에 있는 미세먼지를 정전기력으로 포집/제거

 

배기가스 속 미세먼지 → 마이너스 극 집지판 → 미세먼지 음극 → 음극 미세먼지 양극 집지판을 지나면서 집진판에 달라 붙음 → 전기 공급 차단 → 미세먼지가 집진판 아래로 떨어지면서 제거(이때 추가적으로, 건식 전기집진기와 습식 전기집진기마다 제거 방법 다름)

 

건식 전기집진기 : 집진판 위에 해머가 집진판을 때려 미세먼지를 털어내는 방식으로 제거

 

습식 전기집진기 : 집진판에 물을 흘려 먼지를 씻겨 내려가도록 하는 방식으로 제거

 

 

건식 : 미세먼지 제거율 = 99%, 초미세먼지 제거율 = 95%

습식 : 미세먼지 제거율 = 99%, 초미세먼지 제거율 = 99%

* 4% 차이 : 1미터세제곱당 840미리그램

 

현재 국내 화력발전소는 모두 건식을 사용중입니다... 왜일까요?

 

습식은 건식보다 추가 설비가 필요해 비용이 40~50% 정도 더 들기 때문이라고 합니다...

 

일본이나 유럽 화력발전소는 모두 습식을 사용합니다! 으흠!

 

대한민국 화력발전소도 모두 습식으로 바꿔 국민들의 건강을 보호해주면 좋겠네요!!

 

대한민국 화이팅!!

 

※ 탈질설비 : 배기가스에 포함된 질소산화물을 질소와 물로 바꾸는 기술

   탈황설비 : 아황산가스에 석회 물질을 접촉시켜 아황산가스를 제거하고 석고를 배출

 

 

* 출저 : 조선경제