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수소생산 공정에서의 CO2 배출처 및 유효포집기술 분석
Analysis of CO2 Emission and Effective CO2 Capture Technology in the Hydrogen Production Process 원문보기

한국가스학회지 = Journal of the Korean institute of gas, v.27 no.3, 2023년, pp.77 - 83  

우경택 (한국가스공사 가스연구원) ,  김봉규 (한국가스공사 가스연구원) ,  소영석 (한국가스공사 가스연구원) ,  백문석 (한국가스공사 전략재무처 CCUS애자일) ,  박승수 (한국가스공사 가스연구원) ,  정혜진 (한국가스공사 전략재무처 CCUS애자일)

초록
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급격한 산업화에 따른 에너지 사용량의 증가로 대기 중 이산화탄소(CO2)의 농도가 증가하여 기후변화가 가속화되고 있다. 여기에 대응하기 위해 에너지 패러다임 전환이 필요하고, 그 일환으로 수소(H2)가 주목받고 있다. 하지만 현재 대부분(95%)의 수소가 화석연료 기반의 추출수소로 생성되며, 많은 양의 CO2를 배출하고 있다. 이를 그레이수소라 하는데 여기에 CO2포집·이용·저장(CCUS)기술을 적용하여 CO2 배출량을 줄이면 블루수소가 된다. 상용 CO2 포집기술로는 습식법, 건식법, 분리막법이 있는데 각자 장단점을 가지고 있어 배가스 특성분석이 선행되어야 한다. 수소생산기지에서 배출되는 CO2는 수분제거 시 20%를 상회하고 배출량은 중소규모로 분류되어 습식법 보다 분리막법의 적용이 유리할 것으로 판단된다. 또한, LNG 냉열을 사용할 수 있다면 분리막의 포집성능(선택도)이 향상되어 효율적인 CO2 포집 공정 구현이 가능하다. 본 연구에서는 수소생산기지에서 배출되는 배가스를 분석하고 여기에 적합한 CO2 포집기술에 대한 논의가 이뤄질 것이다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

Energy consumption is increased by rapid industrialization. As a result, climate change is accelerating due to the increase in CO2 concentration in the atmosphere. Therefore, a shift in the energy paradigm is required. Hydrogen is in the spotlight as a part of that. Currently 95% of hydrogen is foss...

주제어

# $CO_2$ capture technology   #hydrogen production process   #gas separation membrane  

표/그림 (7)

참고문헌 (15)

  1. H.L. David Kearns, Technology Readiness and Costs of CCS, Global CCS Institute, (2021) 

  2. 2050 탄소중립위원회, 2050 탄소중립 시나리오 초안, (2021) 

  3. IEA, Global hydrogen demand by production technology in the Net Zero Scenario, 2020-2030, (2022) 

  4. 윤여일, 블루수소 생산을 위한 CCUS 기술 연구 현황, 신소재경제, (2022) 

  5. KEEI, 세계 수소 수급 현황 및 미래 수소공급 잠재력 변화.대응, (2021) 

  6. 오세종, 탄소포집, 이용 및 저장 기술(CCUS)현황 및 문제점, SFOC ISSUE BRIEF Vol. 3, (2021) 

  7. 이인영, 전력분야 연소 후 습식 CO 2 포집기술 및 동향, News & Information for Chemical Engineering, 32(1), (2021) 

  8. Y Chen et al., "Feasibility Study of Vacuum Pressure Swing Adsorption for CO 2 Capture From an SMR Hydrogen Plant: Comparison Between Synthesis Gas Capture and Tail Gas Capture", Frontiers in Chemical Engineering, 3, 742963, (2021) 

  9. KT Woo, "Fabracation of thermally rearranged(TR) polybenzoxazole hollow fiber membranes with superior CO 2 /N 2 separation performance", Journal of Membrane Science, 490, 129-138, (2015) 

  10. Yi, C.K., "Advances of Post-combustion Carbon Capture Technology by Dry Sorbent", Korean Chem. Eng. Res.,48(2), (2010) 

  11. 정재진, 이산화탄소 포집/저장/배출원관리, 한국 기업데이터, (2020) 

  12. Yun, S.K., Jang, M.G., Kim,J.K., "Techno-economic assessment and comparison of absorption and membrane CO 2 capture processes for iron and steel industry", Energy, 229, 120778, (2021) 

  13. R W. Baker et al., Large Pilot Testing of the MTR Membrane Post-Combustion CO 2 Capture Process(DE-FE0031587; FOA1788), (2018) 

  14. Lee, S.H., Kim, J.K., "Process-integrated design of a sub-ambient membrane process for CO 2 removal from natural gas power plants", Applied Energy, 260, 114255, (2020) 

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  15. Karaszova, M., et al., "Post-combustion carbon capture by membrane separation, Review", Separation and Purification Technology, 238, 116448, (2020) 

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