국내 연구진이 기존 이산화탄소 포집기술의 문제점을 극복한 새로운 공정기술 개발에 성공, 이산화탄소를 저렴하고 효율적으로 분리할 수 있게 될 전망이다.
한국에너지기술연구원 온실가스센터 백일현 박사팀은 화력발전에 활용되는 석탄에서 이산화탄소를 원천적으로 제거하는 동시에 수소를 대량 생산할 수 있는 ‘분리막을 이용한 이산화탄소 포집 공정 기술’을 개발했다고 31일 밝혔다.
석탄가스화복합발전에 적용되는 이 공정은 가스화기에서 배출된 수소와 일산화탄소로 이뤄진 합성가스를 이산화탄소와 수소로 전환하고 분리막을 통해 선택적으로 수소를 분리하는 동시에 이산화탄소를 포집한다. 여기서 발생된 수소는 연료전지 발전이나 수송용 연료로 활용될 수 있으며, 포집된 이산화탄소는 해저 등에 저장된다.
연구팀은 기존 분리막보다 투과 성능을 개선, 이산화탄소 포집률을 90% 이상으로 향상시켰으며 이를 통해 이산화탄소 포집비용을 t당 10달러 까지 줄일 수 있는 기반을 마련했다.
특히 석탄, 폐기물, 바이오매스 등 품질이 낮은 탄화수소 연료를 이용할 수 있으며, 가격 변동 폭이 적고 석탄을 오염물질 배출없이 사용할 수 있다는 것이 장점이다.
연구팀은 분당 2리터의 가스처리 능력을 갖춘 실험실 규모의 공정과 시간당 1,000리터의 탄화수소를 처리할 수 있는 파일럿 설비를 이용해 실증에 성공한 상태다. 연구팀은 향후 석탄 가스화 시스템과 연계해 상용화를 앞당길 계획이다.
백일현 박사는 “오는 2025년경 상용화될 경우 연간 220만t의 이산화탄소 저감효과와 약 2조 6,000억원에 달하는 수출시장을 선점하는 경제적 파급효과를 거둘 수 있을 것”이라고 말했다.
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