인도의 탈탄소화 석탄 사용: 탄소 포집, 활용 및 저장의 역할

인도의 에너지 공급과 사회적 지원을 뒷받침하는 복잡하고 정교한 석탄 네트워크는 큰 경제적, 사회적 혼란 없이 탈탄소화를 위해 CCUS로 보완되어야 합니다.

이 기사는 종합 에너지 모니터: 인도와 세계 시리즈의 일부입니다.

CCUS(탄소 포집, 활용 및 저장)는 대기로 방출되거나 대기에 남아 있는 탄소를 포집, 사용 및 안전하게 저장하는 것으로 정의될 수 있습니다. 탄소 포집 및 저장의 이론적 근거는 화석 연료의 사용을 가능하게 하는 동시에 대기 중으로의 이산화탄소(CO2) 배출을 줄여 지구 기후 변화를 완화하는 것입니다. CO2의 저장 기간은 화석 연료 개발의 추정 최고 피크 기간을 초과하므로 CO2가 대기 중으로 다시 배출되면 대기 CO2 농도의 예상 최고치를 지나 발생하게 됩니다. 토양과 식생(예: 조림) 또는 해양(예: 철분 비료)에서의 흡수를 증가시켜 대기에서 CO2를 제거하는 것도 자연 흡수원을 통한 탄소 격리의 한 형태입니다.

인도의 주류 의견(공식)은 사용을 선호합니다. CCUS와 함께 국내 석탄을 대규모로 가스화하는 것은 메탄올, 암모니아(비료), 올레핀, 철강 및 전력을 국내 생산하여 인도의 석유 생산량을 고갈시키는 데 도움이 되는 대규모 탄소 중립 산업화의 수단으로 간주됩니다. 유전. 메탄올 기반의 화학물질과 올레핀은 플라스틱의 원료로 사용되며, 휘발유, 경유, LPG(액화석유가스)를 대체할 수 있습니다. 이러한 화학물질 생산을 위한 공급원료인 국내 석탄을 사용하면 인도 경제는 원유 수입 감소를 통해 잠재적으로 수십억 달러를 절약하고 국내 활동과 일자리를 창출할 수 있습니다. 한계에서는 탄소 배출을 줄이기 위해 CCUS를 사용하는 것에 대해 약간의 유보가 있습니다. CCUS는 단순히 화석 연료 사용, 특히 인도의 석탄 사용을 확대하기 위한 수단으로 간주되어 인도가 태양광 및 풍력과 같은 저탄소 재생 에너지(RE) 기술을 통해 미래로 도약하는 것을 지연하거나 심지어 방해할 수 있습니다. CCUS 기술은 입증되지 않았고 위험하며(특히 스토리지 측면에서) 비용이 많이 드는 것으로 간주됩니다.

이러한 화학물질 생산을 위한 공급원료인 국내 석탄을 사용하면 인도 경제는 원유 수입 감소를 통해 잠재적으로 수십억 달러를 절약하고 국내 활동과 일자리를 창출할 수 있습니다.

전 세계적으로 가장 기후에 민감한 기관조차도 탈탄소화를 위한 중요한 수단으로 CCUS를 선호합니다. CCUS는 국제에너지기구(IEA)가 선정한 재생에너지 기반 전기화, 바이오에너지, 수소와 함께 순제로탄소세계의 4대 기둥 중 하나이다. 2019년 9월 UN 기후변화 사무총장은 "CCUS는 목적지가 아니라 2050년까지 현재의 화석 연료 의존 현실에서 기후 중립 미래로의 전환"이라고 관찰했습니다.

인도 발전소는 CO2 배출량의 대부분을 차지합니다. 생산 유정에서 발생하는 천연 가스에는 포집 및 저장할 수 있는 상당한 양의 CO2가 포함되어 있는 경우가 많습니다. 탄소 포집에 적합한 기타 산업 공정으로는 철강, 암모니아 및 시멘트 제조, 발효 및 수소 생산(예: 정유)이 있습니다. CO2 포집을 위한 향후 기회는 천연가스, 석탄, 바이오매스와 같은 탄소가 풍부한 공급원료로부터 수소 연료를 생산함으로써 발생할 수 있습니다. CO2 부산물은 상대적으로 순수하고 수소는 연료 전지 및 기타 수소 연료 기반 기술에 사용될 수 있지만 이러한 새로운 연료에 대한 대중 시장 및 인프라를 개발하는 데는 상당한 비용이 듭니다.

CO2 포집에는 연소 전 및 연소 후 방법이 많이 있습니다. 화학 흡수 과정에서 CO2는 화학적으로 결합된 화합물을 형성하여 액체 용매에 흡수됩니다. CO2를 포집하기 위해 발전소에서 사용하는 경우, 연도 가스(연소 후)는 포장된 흡수기 컬럼의 용매를 통해 버블링되며, 여기서 용매는 우선적으로 연도 가스에서 CO2를 제거합니다. 그 후, 용매는 흡수된 CO2가 용매에서 제거되는 재생 장치를 통과합니다. CO2 흡수를 위해 가장 일반적으로 사용되는 흡수제는 모노에탄올아민(MEA)입니다. 이는 발전, 연료 변환 및 산업 생산 분야에서 전 세계적으로 수많은 소규모 및 대규모 프로젝트에 현재 적용되고 있는 가장 진보되고 널리 사용되는 CO2 분리 기술입니다.