탄소포집기술과 CCUS란?! 그리고 문제점을 알아보겠습니다. CCUS는 (Carbon Capture Utilization and Storage) 약자로 이산화탄소(carbon) 포집(Capture)·저장(Storage)·활용(Utilization)입니다. 이산화탄소를 포집하여 저장하거나 활용하여 탄소배출을 제로로 만드는 것이다. CCS 탄소포집 후 저장, CCU 탄소포집 후 활용을 합쳐서 CCUS입니다.
탄소포집기술의 시작
1970년대 ccs의 기술인 이산화탄소를 유전 및 가스존에 투입하여 회수율을 높이는 기술 EOS가 있었고 그 이후에 노르웨이에서 1990년대 지층에 이산화탄소를 저장하는 방식을 상업적으로 접목시키기도 했습니다. 그렇지만 그때는 산업화로 인한 환경문제가 두각을 드러내지 않았기에 쓰임새가 크지 않고 더 개발해야 한다는 생각을 하지 않았습니다. 그러나 2016년 파리협정으로 시작으로 전 세계국가가 동참하며 시작되었으며 그 선두주자는 미국과 노르웨이가 있습니다. 현시점에서 미국은 지금 전 세계 탄소포집량의 66프로를 담당할 만큼 엄청나게 큰 규모의 CCUS를 10개 가동 중입니다.
탄소포집기술의 방법과 저장과 사용
탄소포집기술은 크게 3가지로 나눠집니다.
1. 연소전포집:연로가 연소되기 전에 이산화탄소를 포집하는 방법
2. 순산소포집:연료가 연소되는 도중에 고순도 산소를 주입해 이산화탄소를 포집하는 방법
3. 연소후포집:연소 이후에 배출되는 가스에서 이산화탄소를 포집하는 방식 습식과 건식흡착제 2가지 방식이 있습니다.
그중에 지금 탄소포집 기술에 많이 쓰이는 방식은 습식흡착제 중 하나인 amine 용매를 활용한 포집 방식을 이용합니다.
탄소포집 후 저장(CCS)과 사용 (CCU)
포집보다 포집 후의 후처리로 어떻게 쓰는지에 따라 활용도와 발전가능성은 무궁무진하기 때문에 엄청난 발전을 보일 분야라고 생각됩니다. 지금 탄소배출권이 매년 엄청난 상승률을 보이고 있기에 국가와 기업이 같이 협업해서 CCUS 기술을 많이 확보하고 특허를 가진다면 제2의 석유라고 생각될 수 있을 만큼 엄청난 기술입니다. 그렇기에 미국은 이미 엄청난 투자와 기술발전을 이륙해 나가고 있는 과정입니다.
탄소포집 후 저장 (CCS)
탄소자체는 이동성이 강하기 때문에 그냥 저장할 수 없기에 탄소를 초임계상태로 만들어야 하는데 임계점 이상에 온도와 압력으로 초임계상태로 만들어 지하 천 미터 이상 빈유전이나 심부염수층에 가둬서 탄소가 나올 수 없게 만들어야 합니다.
그렇지만 우리나라는 저장공간을 찾는 것도 힘들며 유전이 있어서 거기다가 저장할 수도 없고 심부염수층이라고 해도 그만큼이 깊이를 맞춰야 하는데 맞출 수가 없고 혹시나 지진이나 자연재해로 인해 다시 나오게 되는 경우를 생각하게 됩니다.
그래서 저장보다 사용 기술이 더 발달되어야 한다고 생각됩니다.
탄소포집 후 사용 CCU
CCU는 포집한 탄소를 광물화, 생물화, 화학전환으로 재활용을 하는 기술입니다.
탄소를 광물 화하면 탄산칼슘으로 바꿀 수 있습니다. 이것은 시멘트대체제 또는 시멘트의 주재로 골재를 생산할 수 있습니다. 또 다른 물질 경질탄산칼슘(PCC)을 만들 수 있는데 경질탄산칼슘은 제지 생산 시 쓰이는 도포제로 쓰이며 그렇지만 아직까지 막대한 개발비용과 높은 기술적 난이도가 있지만 기술발전에 따라 엄청난 변화가 혁신을 가져다줄 사업분야로 손꼽히고 있습니다.
문제점
지금까지 기술만 해도 엄청나 투자 비용이 들어가고 그 이상의 기술발전이 없어 아직 활용보다 저장을 많이 하는 단계이며 CCU기술을 발전시킨 나라가 새로운 혁신을 가져올 수 있습니다. 그리고 CCUS를 활용하는 것 자체가 전기를 사용하고 거기에서 또 이산화탄소가 배출되는 악순환입니다. 물론 100에 이산화탄소를 잡는데 105를 소모하는 게 아니기에 효과는 있지만 더 빠른 기술적 활용과 발전으로 빠르게 개선되어야 한다고 생각됩니다. 그래야 탄소중립과 RE100이 상호작용을 하여 더욱 큰 효과를 불러내리라 믿습니다. 그전까지는 우리 산업계에 정말 큰 문제에 직면해 있다고 봐도 과언이 아닐 것입니다.
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