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석탄 화력 발전소의 탄소 포집 및 격리 (Carbon capture and sequestration, CCS) 기술은 기후변화 완화를 위해 필수적인 도구다. 현재의 기술로도 가능한 반면 , 더욱 효율적인고 저비용의 CCS 관련 기술은 아주 유익할 것이다 . 이 연구는 현재는 적합한 개발 지원을 받고 있진 못하지만 , 적합한 정책 환경에서 상당한 비용 절감과 효율성 개선을 제공할 수 있는 CCS 를 위한 다양한 기술을 연구했다 . 지하 석탄 가스화 지하 석탄 가스화 ( Underground coal gasification, UCG) 는 석탄이 탄층 깊은 곳에서 공기 또는 산소 ( 때때로 증기 ) 를 주입하여 가스로 전환 되는 유망한 기술이다 . UCG 의 장점 UCG 는 IGCC( Integrated Gasification Combined Cycle) 및 유사한 수준의 CO2 포집이 가능한 기존의 석탄에 비해 훨씬 낮은 비용으로 CO2 를 포집 하면서 석탄의 전력 발전을 가능하게 잠재력이 있다 . UCG 는 유해한 채굴 및 석탄 수송 활동을 방지함으로써 석탄 사용의 생애 주기 환경 영향을 감소할 수 있는 잠재력이 있다 . UCG 저급의 석탄으로도 작업이 가능하여 석탄의 품질이 좋지 않고 CCS 이용이 고가의 수입 석탄으로 제한을 받는 인도와 같은 곳에서 UCG 는 매력적인 기술이 될 수 있다 . UCG 에 적합한 자원은 석탄 활용이 대규모이고 증가하는 세계 각지에서 찾아볼 수 있다 . UCG 의 잠재적인 장점 , 부적절한 운영 환경 위험 , 초기의 상업적 활동 모두 UCG 관한 새로운 지식 구축에 연방 정부의 투자를 정당화한다 . 하지만 UCG R DD 에 연방 정부의 투자는 없다 . UCG 효율적 배치를 위한 지식 구축을 위해서 민간 기업과 함께 연방 정부 주도의 4 년간의 1 억 2 천 2 백만 달러 R DD 노력 추진할 것을 권고한다 . 차세대 석탄 가스화 IGCC 에 사용되는 현재의 가스화 시스템은 기존의 석탄 연소 발전소에 CCS 를 위한 장점을 제공한다 . 배치 , 자본 비용 및 국내 발전 요건에 대해 일부 도전에 직면해 있다 . 다행히 , 가스화 기술은 지난 몇 십년 동안 R D 주제였고 , 다수의 유망한 신기술이 개발되어왔다 . 상업적 배치를 위한 토대를 제공하기 위한 차세대 가스화 기술을 위한 충분한 규모의 시범은 기술 개발 업체에 거대한 도전 과제였다 . 이러한 수준의 기술을 위한 권고 사항은 최소의 상업 프로젝트 기금이다 . 상업 프로젝트 기금 특징 뛰어난 기술 평가 능력을 지닌 공공 - 민간 파트너십 위험 요소를 지난 최초의 상업적 규모의 프로젝트를 위한 채무 지원과 같은 기본 자금 제공 투자 포토폴리오 전체 위험을 분산함으로써 초기 공공 투자 후에 자립, 성공적인 기술을 위한 초과 수익에 참여 , 맞춤 투자 상품으로 민간 부문 참여 유도 비상업적 규모의 연방 정부의 가스화 기술 R D 지속 및 확장을 제안하고 , 5 년간의 2 억 5 천만 달러의 연방 정부 가스화 R D 의 확장을 권고한다 . 첨단 연소 후 포집 배기관에서의 CO2 제거 기술은 오늘날 화력발전소에서 이용하고 있고 , 전세계 기존의 대규모 석탄 화력발전소의 배출량 감소를 위한 중요한 기술이다 . 연소 후 포집 (post-combustion capture, PCC)은 전세계 CO2 배출량 감축을 위한 가장 빠른 방법중의 하나다 . 하지만 오늘날 PPC 기술은 석탄 발전소에서 전면적으로 배치되지 않았다 . R DD 경로 메커니즘 구축 권고 미국 석탄 발전의 성과의 특징 초기 연구 즉시 시작할 수 있는 8-10 년간 자금 기간 설정 50 개의 예비 실험을 위한 자금 ( 각 1 백만 달러 ) 적격 심사 기준을 충족하는 기술을 위한 30 개의 개념 증명 실험을 위한 자금 ( 각 1 천만 달러 ) 5 개의 사업적 규모 시범을 위한 자금 ( 프로젝트당 7 억 5 천만 달러 ) 총지출 규모는 약 60 억 달러가 될 것으로 예상된다 . 지질학적 격리 개발 염대수층 (saline aquifer) 의 CO2 의 지질학적 격리 (GCS) 는 통합 CCS 과정에서 최대 비용이 들어가는 분야도 최대 에너지 집중도 분야도 아니지만 , 높은 수준의 규제와 공공 감시를 받고 있고 , 장기적 환경 평가의 위치 특이적 (site-specific) 특징 부여에 가장 의존적인 CCS 기술이다. 지질학적 CO2 격리를 위한 R DD 프로그램 위험 및 비용 절감과 관련된 가장 긴급한 이슈에 초점을 둔 포괄적인 R D 프로그램 - 유해 평가 / 위험 관리 ( 지하수 보호 , 지반 역학 , 시추정 (well bore)) - 모니터링 및 검증 - 응용 과학 및 기술 현장 지식과 반복이 학습 속도를 개선하고 개발 사이클 타임을 감소할 수 있는 현장 시범 프로그램 - US 프로그램 강화 ndash; 연간 1 백만에서 5 백만 CO2 톤을 주입하는 7 개 프로젝트 - 신속한 R D 를 지원하는 실험 시험대 지식 개발 가속화와 중국 인도와 같은 개도국으로의 기술 이전에 초점을 둔 국제협력 프로그램 - 현장 프로그램 - 8 개의 국제 프로젝트에 미국 개입 - 비기술 작업 - 요건 , 규제 구조 , 지표면 아래의 소유권 및 접근 , 장기적 의무에 관련된 지식 공유 노력에 참여 - 지질학적 평가 - 지역 및 국가적 지질학적 평가 지원을 위한 주요 국가와 협력하고 인력 , 후원 및 지식 제공 이러한 권고 사항을 이행을 위한 총 지출은 4 년에 걸쳐 약 32 억 달러가 된다 . [목차] 요약 서론 ndash; 탈탄소화된 석탄의 필요성 1 장. 지하 석탄 가스화의 개발 가속화 : 미국 R D 우선 순위 및 도전 과제 2 장. CCS 를 위한 차세대 석탄 가스화 기술 결집 3 장. 첨단 연소 후 CO2 포집 기술을 위한 RD D 경로 4 장. 지질학적 탄소 격리의 상업적 배치 : 미국 프로그램 가속화의 기술적인 요소 |
