탄소 회수 및 저장

Carbon capture and storage
이 기사는 산업용 연도 가스에서 CO를 제거하는2 것에 관한 것입니다.대기 중 CO를 제거하고 격리하려면2 이산화탄소 제거를 참조하십시오.
글로벌 제안(회색 막대)과 구현(파란색 막대)의2 연간 CO 격리를 비교.제안된 가스 처리 프로젝트의 75% 이상이 시행되었으며, 다른 산업 프로젝트와 발전소 프로젝트의 경우 각각 [1]약 60%, 10%의 수치를 보이고 있다.

탄소포착 및 저장(CCS) 또는 탄소포착[2] 및 격리는 이산화탄소가 대기 중으로 들어오기 전에 이산화탄소를2 포획하여 운반하고 수세기 또는 수천 년 동안 저장(탄소 격납)하는 과정입니다.보통 CO는2 화학 공장이나 바이오매스 발전소와 같은 대규모 지점 발생원에서 채취되어 지하 지질층에 저장된다.기후변화의 [3]영향을 완화할 목적으로 중공업에서 CO가2 배출되는 것을 막는 것이 목적이다.석유 회수 강화 등 다양한 목적으로 수십 년 동안 지질층에 CO를 주입해 왔지만2, CO의2 장기 저장은 비교적 새로운 개념이다.Carbon Capture and Utilization(CCU; 카본포착 및 이용)과 CCS는 Carbon Capture, Utilization, and Sepractation(CCUS; 카본포착 및 이용)으로 통칭되는 경우가 있습니다.이는 CCS가 고유 값(즉 CO2)이 낮은 제품을 생산하는 상대적으로 비용이 많이 드는 프로세스이기 때문입니다.따라서 탄소2 포획은 저렴한 CO를 사용하여 고부가가치 화학물질을 생산하여 포획 [4]작업의 높은 비용을 상쇄할 수 있는 활용 프로세스와 결합할 때 경제적으로 더 효과적입니다.

CO는2 흡수, 흡착, 화학 루프, 멤브레인 가스 분리 [5][6]또는 가스 수화 등 다양한 기술을 사용하여 시멘트 킬른과 같은 산업 공급원에서 직접 채취할 수 있습니다.2020년 현재 전 세계2 CO 배출량의 약 1,000분의 1이 CCS에 의해 포착되고 있다.대부분의 프로젝트는 [7]산업용입니다.

CO의2 저장은 심층 지질 형성 또는 광물 탄산염의 형태로 예상된다.발열성 탄소 포획 및 저장(PyCCS)도 [8]연구되고 있다.지질 형성은 현재 가장 유망한 격리 장소로 여겨진다.미국 국립 에너지 기술 연구소(NETL)는 북미의 경우 현재 생산 [9]속도로 900년 이상의 CO를2 저장할 수 있는 충분한 저장 용량이 있다고 보고했습니다.일반적인 문제는 잠수함이나 지하 저장소의 보안에 대한 장기적인 예측이 매우 어렵고 불확실하며 일부 CO가2 대기 중으로 [10][11][12]누출될 위험이 여전히 있다는 것이다.그럼에도 불구하고 최근의 평가에서는 상당한 누출 위험이 [13][14]상당히 낮을 것으로 추정한다.

반대론자들은 많은 CCS 프로젝트가 약속한 배출량 [15]감축을 이행하지 못했다고 지적한다.게다가, 반대론자들은 탄소 포집과 저장이 한계 배출량 감소로 위장한 무기한 화석 연료 사용에 대한 정당성일 뿐이라고 주장한다.가장 잘 알려진 실패 중 하나는 FutureGen 프로그램입니다.FutureGen 프로그램은 미국 연방정부와 석탄에너지 생산회사 간의 파트너십으로 "클린 석탄"을 시연하려고 의도되었지만 석탄에서 탄소 없는 전기를 생산하는 데는 성공하지 못했습니다.

캡처

주요 기사 : 이산화탄소 스크러버, 직접 공기포착, 청정탄, 아민가스 처리, 막가스 분리, 금속유기골조

CO를 포착하는 것은2 대규모 탄소 기반 에너지 시설, 주요 CO2 배출량이 있는 산업(예: 시멘트 생산, 제강[16]), 천연 가스 처리, 합성 연료 플랜트 및 화석 연료 기반 수소 생산 플랜트와 같은 포인트 소스에서 가장 비용 효율적이다.공기 중 CO 농도가2 연소원에 비해 낮으면 공정이 복잡해지고 공정이 [18]더 비싸지기는 하지만 공기에서 CO를 추출하는2 것은 가능합니다.[17]

황 및 물과 같은 CO 스트림의2 불순물은 위상 거동에 상당한 영향을 미칠 수 있으며 파이프라인 증가와 우물 부식의 심각한 위협을 초래할 수 있습니다.CO 불순물이 존재하는 경우2, 특히 공기 포집 시 초기에 연도 [19]가스를 세척하기 위해 스크럽 분리 프로세스가 필요합니다.CO의 약2 65%를 포집하여 고체 형태로 [20]격리할 수 있습니다.

일반적으로 다음 세 가지 기술이 있습니다. 연소 후, 연소 전, 산소 연료 연소입니다.

  • 연소 후 포집 시, 화석연료의 연소 후 CO가2 제거된다. 이것은 화석연료 발전소에 적용될 계획이다.CO는2 발전소 또는 기타 포인트 선원의 연도 가스로부터 수집된다.이 기술은 잘 이해되고 있으며 현재 상업용 규모 관측소에서 요구되는 것보다 작은 규모이지만 다른 산업용 애플리케이션에 사용되고 있습니다.화석 연료 발전소는 이 구성에 [21]CCS 기술을 포함하도록 개조될 수 있기 때문에 후연소 포획이 연구에서 가장 인기 있다.
  • 사전 연소 기술은 비료, 화학, 가스 연료(H2, CH4) 및 전력 [22]생산에 광범위하게 적용됩니다.이 경우 화석연료는 예를 들어 가스화기로 부분적으로 산화된다.생성된 singas(CO2 및 H)에서 발생하는 CO는 추가된 증기(HO2)와 반응하여 CO 및 H로22 이동한다.그2 결과 발생하는 CO는 비교적 순수한 배기 흐름에서 포착할 수 있습니다.H는2 연료로 사용할 수 있으며, CO는 연소2 전에 제거됩니다.연소 후 [23][24]포집과 비교하여 몇 가지 장점과 단점이 적용됩니다.CO는2 연소 후 제거되지만 연도 가스가 대기압으로 확장되기 전에 제거됩니다.팽창 전 포집(즉, 가압 가스에 [25][26]의한 포집)은 발전소에 요구되는 것과 동일한 규모로2 거의 모든 산업용 CO 포집 프로세스에서 표준이다.
  • 산소 연료 연소에서는[27] 연료가 공기 대신 순수한 산소에서 연소됩니다.발생하는 화염 온도를 기존 연소 중 일반적인 수준으로 제한하기 위해 냉각된 연도 가스가 재순환되어 연소실로 분사됩니다.연도 가스는 주로2 CO와 수증기로 구성되며, 수증기는 냉각을 통해 응축됩니다.그 결과 거의 순수한2 CO 스트림이 생성됩니다.저장된 CO는2 (연소 전 및 연소 후 포획의 경우처럼) 연도 가스 흐름에서 제거되는 부분이 아니라 연도 가스 흐름 자체이기 때문에 옥시 연료 연소에 기초한 발전소 프로세스를 "배출 제로" 사이클이라고 부르기도 한다.CO의2 특정 부분은 필연적으로 응축된 물에 들어가게 된다.따라서 "배출 제로"라는 라벨을 보증하려면 물을 적절히 처리하거나 폐기해야 합니다.

분리 기술

탄소 포집을 위해 제안된 주요 기술은 다음과 같습니다.[5][28][29]

아민에 의한 흡수, 즉 탄소 스크럽이 지배적인 포획 기술입니다.그것은 지금까지 [30]산업적으로 사용된 유일한 탄소 포집 기술이다.

CO는2 물리적 흡착 또는 화학적 흡착을 통해 MOF(Metal-Organic Framework)에 흡착되며, MOF의 다공성과 선택성은 CO가 부족한2 가스 [31]흐름을 남깁니다.그런2 다음 온도 스윙 흡착(TSA) 또는 압력 스윙 흡착(PSA)을 사용하여 MOF를 다시 사용할 수 있도록 CO를 제거합니다.흡착제 및 흡착제는 흡착제 또는 용액을 재사용하기 위해 CO를 흡착제 또는 연도 가스에서 채취한 용액에서 제거하는2 재생 단계를 필요로 한다.CO를 포획하는2 대표적인 아민인 모노에탄올아민(MEA) 용액은 대부분 [32][33]물이기 때문에 3-4J/g K의 열 용량을 가진다.높은 열 용량은 용제 재생 단계에서 에너지 패널티를 증가시킵니다.따라서 MOF를 탄소 포집용으로 최적화하려면 낮은 열 용량과 흡착 열이 바람직합니다.또한 가능한 한 많은 CO를2 포집하기 위해서는 높은 작업용량과 높은 선택성이 바람직하다.그러나 에너지 트레이드오프는 선택성과 에너지 [34]지출을 복잡하게 만든다.포집된 CO의 양이2 증가함에 따라 재생에 필요한 에너지, 즉 비용이 증가합니다.MOF/CCS의 단점은 화학적 및 열적 [21]안정성에 의해 부과되는 제한입니다.연구는 CCS의 MOF 속성을 최적화하려고 시도하고 있습니다.금속 저장고는 또 다른 제한 [35]요인입니다.

CCS 비용의 약 3분의 2가 캡처에 기인하고 있기 때문에 CCS 도입에 제한이 있습니다.캡처 최적화는 CCS의 전송 및 저장 단계가 상당히 [36]성숙하기 때문에 CCS의 실현 가능성을 크게 높일 수 있습니다.

대체 방법은 화학 루프 연소(CLC)입니다.루핑은 금속 산화물을 고체 산소 운반체로 사용합니다.금속 산화물 입자는 유동층 연소기에서 고체, 액체 또는 기체 연료와 반응하여 고체 금속 입자와 CO 및 수증기의 혼합물을2 생성합니다.수증기는 응축되어 순수한2 이산화탄소를 남기며, 이산화탄소는 격리될 수 있다.고체 금속 입자는 다른 유동층으로 순환되어 공기와 반응하여 열을 발생시키고 금속 산화물 입자를 재생시켜 연소기로 돌려보냅니다.화학적 루핑의 한 가지 변종은 칼슘 루프이며, 칼슘 루핑은 산화칼슘 기반 [37]캐리어의 교대로 탄산화 및 소화를 사용합니다.

CCS는 굴뚝에서 배출되는 CO를 85-90% 이상 줄일2 수 있지만 석탄의 채굴과 운송(배터리 등 "친환경" 대안을 고려할 때 흔히 간과되는 사항)으로 인해 CO 배출에는 영향을2 미치지 않는다.CCS는 실제로 CCS가 없는 시스템에 비해 25% 더 많은 에너지를 필요로 하기 때문에 순배출전력 단위당 배출량과 대기오염물질의 양을 증가시키고 석탄 채굴, 운송 및 가공에 의한 모든 생태, 토지 이용, 대기오염 및 수질오염의 영향을 증가시킨다.[38]

2019년 연구에 따르면 CCS 발전소는 재생 가능한 전기보다 효과가 낮은 것으로 나타났다.두 생산 방법의 에너지 투자(EROI) 비율에 대한 전기 에너지는 운영 및 인프라 에너지 비용을 고려하여 추정되었습니다.재생 가능한 전력 생산에는 충분한 에너지 저장 공간을 갖춘 태양광과 풍력, 그리고 파견 가능한 전력 생산이 포함되었다.따라서 CCS를 사용하는 화석 연료보다는 확장 가능한 재생 가능 전기와 저장소의 빠른 확장이 바람직할 것이다.이 연구는 두 가지 옵션을 [39]동시에 추구할 수 있는지 여부를 고려하지 않았다.

2021년 High Hopes는 CO를 극저온으로 포획하기2 위해 고공 풍선을 사용하고, 수소를 사용하여 이미 저온 대기를 충분히 낮추어 지구로 격리된 [40]드라이아이스를 만들자고 제안했다.

흡착 강화수소가스 시프트(SEWGS) 기술에서는 고체 흡착에 기초한 연소 전 탄소 포집 프로세스를 수소가스 시프트 반응(WGS)과 결합하여 고압수소가스 [41]스트림을 생성한다.생성된2 CO 스트림은 저장되거나 다른 산업 [42]공정에 사용될 수 있습니다.

운송

포획 후에는 CO를 적절한2 저장 장소로 이송해야 합니다.파이프라인은 가장 저렴한 교통수단이다.선박은 파이프라인이 불가능한 곳에서 이용할 수 있으며, 충분한 거리에서는 파이프라인보다 [43]선박이 더 저렴할 수 있다.이러한 방법은 다른 응용 프로그램의 CO를2 전송하기 위해 사용됩니다.철도와 유조선 트럭은 파이프라인이나 [43]선박보다 두 배 정도 비싸다.

예를 들어, 2008년 미국에서 약 5,800km의 CO 파이프라인과2 [44]노르웨이에서 160km의 파이프라인은 CO를 석유 생산지로 운반하는2 데 사용되었으며, 이 파이프라인은 CO를 오래된 유전으로 주입하여 석유를 추출한다.이 주입을 강화 오일 회수라고 합니다.비석유 지질층에서의 장기 저장을 테스트하기 위한 파일럿 프로그램이 개발되고 있습니다.영국 의회 과학기술 사무소는 파이프라인을 영국의 주요 [44]교통수단으로 예상하고 있다.

2021년에는 Navigator2 CO Ventures와 Summit Carbon Solutions라는 두 회사가 미국 중서부를 통해 노스다코타에서 일리노이까지 파이프라인을 통해 에탄올 회사를 다공질 [45]암석에 액화2 CO를 주입하는 현장에 연결할 계획을 세우고 있었습니다.

격리(스토리지)

주요 기사: 탄소 분리

영구 보관을 위해 다양한 접근 방식이 고안되었습니다.여기에는 깊은 지질층의 가스 저장(식염수 생성물 및 배출 가스장 포함)과 금속 산화물과 반응하여 안정적인 탄산을 생산하는2 고체 저장 등이 포함된다.한때 이산화탄소는 바다에 저장될 수 있다고2 제안되었지만, 이것은 해양 산성화를 악화시킬 것이고 런던과 OSPAR [46][47]협약에 따라 금지되었다.

지질 저장소

지질순서 부여는 일반적으로 초임계 형태의 CO를 지하 지질 형성에 주입하는2 것을 포함한다.유전, 가스전, 식염수 생성물, 비광산 석탄층, 식염수 충전 현무암 생성물 등이 대안으로 제시되었다.물리적(예: 매우 투과성이 높은 캡암) 및 지구 화학적 포집 메커니즘은 CO가2 [48]표면으로 빠져나가는 것을 방지합니다.

CO 분자가 석탄 표면에 부착되기 때문에2 채굴 불가능한 석탄층이 사용될 수 있습니다.기술적 타당성은 석탄층의 투과성에 달려 있다.흡수 과정에서 석탄은 이전에 흡수된 메탄을 방출하고 메탄은 회수할 수 있다(향상된 석탄층 메탄 회수).메탄 수입은 비용의 일부를 상쇄할 수 있지만, 그 결과 발생하는 메탄을 태우면 또 다른 CO의 흐름이2 격리됩니다.

식염수 제제는 미네랄화된 염수를 함유하고 있으며 아직 인간에게 혜택을 주지 못하고 있다.일부 사례에서는 화학 폐기물 보관에 식염수 대수층이 사용되기도 했다.식염수 대수층의 주요 장점은 저장 용량이 크고 어디에나 있다는 것이다.식염수층의 가장 큰 단점은 상대적으로 알려진 것이 거의 없다는 것이다.저장 비용을 허용 가능한 수준으로 유지하기 위해 지구물리 탐사가 제한될 수 있으며, 그 결과 대수층 구조에 대한 불확실성이 커질 수 있습니다.유전이나 석탄층에서의 저장과 달리 저장 비용을 상쇄하는 부제품은 없습니다.구조 포집, 잔류 포집, 용해도 포집 및 광물 포집과 같은 포집 메커니즘은 CO를2 지하에 고정시키고 누출 [48]위험을 줄일 수 있습니다.[49]

강화된 오일 회수

향상된2 오일 회수 [50]기술로 유전 내에 CO를 주입하는 경우가 있지만, 오일이 [51]연소될 때 CO가 방출되기 때문에2 탄소 [52]중립이 아닙니다.

조류/박테리아

CO는2 CO를2 분해할 수 있는 조류나 박테리아에 물리적으로 공급될 수 있습니다.궁극적으로 CO 대사 박테리아인 클로스트리듐 [53][54]서모셀럼을2 이용하는 것이 이상적일 것이다.

광물 저장소

CO는2 금속 산화물과 발열 반응하여 안정적인 탄산염(예: 칼사이트, 마그네사이트)을 생성할 수 있습니다.이 과정(CO-to-stone2)은 수년간 자연적으로 발생하며 많은 표면 석회암의 원인이 됩니다.Olivine은 그러한 [55][self-published source?]MOX 중 하나이다.반응 속도는 촉매[56], 온도 및/또는 압력 상승 또는 광물 전처리를 통해 가속될 수 있지만, 이 방법은 추가 에너지를 필요로 할 수 있습니다.IPCC는 광물 저장소를 사용하는 CCS를 갖춘 발전소는 [43]없는 발전소보다 60-180% 더 많은 에너지를 필요로 할 것으로 추정한다.이론적으로 지각 광물량의 최대 22%가 탄산염을 형성할 수 있다.

지각의 주요 금속 산화물
산화토 지각의 백분율 탄산염 엔탈피 변화(kJ/mol)
SiO2 59.71
알로23 15.41
카오 4.90 카코3 −179
MgO 4.36 MgCO3 −118
Na2O 3.55 Na2CO3 −322
FeO 3.52 FeCO3 −85
K2O 2.80 K2CO3 −393.5
Fe2O3 2.63 FeCO3 112
21.76 모든 탄산염

초미세 광산 미립자는 이러한 목적을 [57]위해 즉시 이용 가능한 미세 금속 산화물 공급원입니다.미네랄 탄산화를 통한 수동적2 CO 격리는 미네랄 용해와 탄산염 [58][59][60]침전을 촉진하는 미생물 과정을 통해 달성될 수 있다.

비용.

비용은 CCS에 영향을 미치는 중요한 요소입니다.CCS 비용 및 보조금은 경제적으로 유리한 프로젝트로 간주되는 예상 CO 배출2 비용보다 작아야 합니다.

CCS 기술은 발전소에서 [61][62]생산되는 에너지의 1040%를 사용할 것으로 예상된다.CCS의 에너지는 에너지 패널티라고 불립니다.패널티의 약 60%는 회수 프로세스에서 발생하며 30%는2 CO의 압축에서 발생하며 나머지 10%는 펌프와 [63]팬에서 발생하는 것으로 추정되고 있습니다.CCS는 CCS를 갖춘 발전소의 연료 요구량을 약 15%(가스 발전소)[43] 증가시킨다.이 추가 연료 비용과 저장 및 기타 시스템 비용은 CCS를 갖춘 발전소의 에너지 비용을 30–60% 증가시킬 것으로 추정된다.

CCS 유닛의 구축은 자본 집약적입니다.대규모 CCS 시연 프로젝트의 추가 비용은 프로젝트 수명 동안 프로젝트당 0.5~11억 유로로 추산됩니다.다른 어플리케이션도 가능합니다.21세기 초 석탄 화력발전소의 CCS 시험은 2020년 유가 [66]폭락으로 강화된 석유 회수에 따른 수익이 감소했기 때문에 중국을 [65]포함한 대부분의 국가에서 경제적으로 [64]성공할 수 없었다.산업용 CCS를 실현하기 위해서는 탄소 [67]관세와 [68]함께 CO당2 최소 100유로의 탄소 가격이 필요할 것으로 추정된다.그러나, 2022년 중반 현재, EU 수당은 그 가격에 도달한 적이 없고, 탄소 경계 조정 메커니즘은 아직 [69]시행되지 않았다.하지만 소형 모듈을 만드는 한 [70]업체는 2022년까지 대량 생산하면 그 가격보다 훨씬 밑돌 수 있다고 주장한다.

2010년대 후반 영국 정부의 추정에 따르면 (저장소가 없는) 탄소 포집량은 2025년까지 가스 화력 발전소의 전기 비용에 MWh당 7GBP를 추가할 것으로 추정됩니다. 그러나 대부분의2 CO는 저장되어야 하므로 가스 또는 바이오매스 발전 전력의 총 비용이 [71]약 50% 증가하게 됩니다.

비즈니스 모델

산업용 탄소 포집에는 다음과 같은 비즈니스 모델이 있습니다.[7]

  • 차액 CfDC CO2 증명서 스트라이크 가격 계약
  • 코스트 플러스 오픈 북
  • 규제 대상 자산 베이스(RAB)
  • CCS에 대한 거래 가능 세액 공제
  • 교환 가능한 CCS 증명서 + 의무
  • 저탄소 시장 창출

정부는 세금 공제, 할당 및 [72]보조금을 포함한 다양한 유형의 CCS 시연 프로젝트를 위한 자금을 제공해 왔습니다.

청정 개발 메커니즘

한 가지 대안은 교토의정서의 청정 개발 메커니즘을 통해서도 될 수 있다.2010년 COP16에서 과학 및 기술적 조언을 위한 보조 기구는 33번째 세션에서 청정 개발 메커니즘 프로젝트 [73]활동에 CCS를 지질 형성에 포함시킬 것을 권고하는 초안 문서를 발행했다.더반에서 열린 COP17에서는 [74]CCS 프로젝트가 청정개발 메커니즘을 통해 지원을 받을 수 있도록 최종 합의가 이루어졌습니다.

환경에 미치는 영향

알칼리성 용제

CO는2 저온에서 알칼리성 용제로 흡수되고 고온에서 탈착기에서 CO를 방출할2 수 있습니다.냉장 암모니아 CCS 공장은 암모니아를 방출합니다."관능화 암모니아"는 암모니아를 덜 배출하지만, 아민은 연도 가스에 존재하는 이산화질소와 부작용으로 휘발성 니트로사민을[75] 방출하는 2차 아민을 형성할 수 있습니다.증기 압력이 거의 또는 전혀 없는 대체 아민은 이러한 방출을 피할 수 있습니다.그럼에도 불구하고, 발전소에서 남은 이산화황의 거의 100%가 먼지/[clarification needed]재와 함께 연도 가스에서 배출됩니다.

가스 화력발전소

천연가스 복합사이클(NGCC) 발전소의 CCS에서 도출되는 추가 에너지 요건은 11~22%[76]이다.따라서 가스 추출에서 발생하는 연료 사용 및 환경 문제(예: 메탄 배출)가 증가한다.연소 중에[77] 생성되는 질소 산화물에 대한 선택적 촉매 환원 시스템을 갖춘 공장에서는 그에 비례하여 더 많은 양의 암모니아가 필요합니다.

석탄 화력 발전소

2020년 연구에 따르면 석탄 화력발전소의 절반의 CCS가 가스 화력발전소에 설치될 수 있다. 이는 주로 중국과 [78]인도에 설치될 것이다.그러나 2022년 연구는 중국의 [79]석탄 발전에 너무 많은 비용이 들 것이라는 결론을 내렸다.

초임계 미분탄(PC) 발전소의 경우 CCS의 에너지 요건은 24~40%이며, 석탄 기반 가스화 복합 사이클(IGCC) 시스템의 경우 14~25%[76]이다.따라서 석탄 추출로 인한 연료 사용 및 환경 문제가 증가한다.이산화황 제어를 위한 연도 가스 탈황(FGD) 시스템을 갖춘 플랜트는 그에 비례하여 더 많은 양의 석회석을 필요로 하며, 연소 중에 생성된 질소 산화물에 대한 선택적 촉매 감소 시스템을 갖춘 시스템은 그에 비례하여 더 많은 양의 암모니아를 필요로 합니다.

누수

장기 보존

IPCC는 적절하게 관리되는 현장의 누출 위험이 현재의 탄화수소 활동과 관련된 위험과 유사하다고 추정한다.발생할 [80]수 있는 누출 양으로 한계를 설정할 것을 권장합니다.그러나 [81][82]이 연구결과는 경험이 부족하다는 점에서 논란이 되고 있다.CO는2 수백만 년 동안 갇혀 있을 수 있으며, 일부 누출이 발생할 수 있지만 적절한 스토리지 사이트는 99% 이상을 1000년 [83]이상 유지할 가능성이 높습니다.

광물질 저장소는 누출 [84]위험이 없는 것으로 간주됩니다.

노르웨이의 슬리프너 가스전은 가장 오래된 산업 규모 보존 프로젝트입니다.10년 동안 운영한 후 실시된 환경 평가에서 지질 조사가 영구적인 지질 저장 방법의 가장 확실한 형태라는 결론을 내렸다.

이용 가능한 지질 정보에 따르면 우츠라 생성[염수 저장고]의 퇴적 후 큰 지각 현상이 나타나지 않는다.이는 지질 환경이 구조적으로 안정적이고 CO 저장에 적합한2 장소임을 의미한다.용해성 포획은 지질 [85]저장의 가장 영구적이고 안전한 형태입니다.

2009년 3월 Statoil하이드로사는 10년 이상 [86]가동한 후 생성물의 CO의 느린2 확산 속도를 기록한 연구를 발표했다.

대기 중 가스 누출은 대기 가스 모니터링을 통해 검출할 수 있으며, 와류 공분산 플럭스 [87][88][89]측정을 통해 직접 정량화할 수 있다.

갑작스러운 누출 위험

변속기 파이프라인이 누출되거나 파열될 수 있습니다.파이프라인에는 방출량을 하나의 파이프 섹션으로 제한할 수 있는 원격 제어 밸브를 장착할 수 있습니다.예를 들어, 8km 길이의 19인치 파이프라인 구간은 약 3-4분 [90]만에 1,300톤을 방출할 수 있다.저장장소에서는 상류 파이프라인 손상 시 탱크로부터의 제어되지 않은 방출을 방지하기 위해 주입관에 논리턴 밸브를 장착할 수 있다.

대규모 릴리스에서는 질식 위험이 있습니다.1953년 멘젠그라벤 광산에서 수천 톤이 방출되어 300미터 떨어진 [90][better source needed]사람이 질식사했다.대형 창고 내 CO 산업용 화재2 진압 시스템 고장으로 50t의2 CO가 방출됐고 이후 인근 공공도로에서 [90]14명이 쓰러졌다.2008년 12월 Berkel en Rodenrijs 사건에서는 다리 밑 파이프라인에서 약간의 방출로 그곳에 [91]숨어있던 오리들이 죽었다.

감시

감시를 통해 손실량을 최소화하고 누출 크기를 정량화할 수 있는 충분한 경고와 함께 누출을 감지할 수 있습니다.모니터링은 지표면과 지표면 [92]아래에서 모두 수행할 수 있습니다.

지표면 아래

지하 모니터링은 저장소의 상태를 직접 및/또는 간접적으로 추적할 수 있습니다.직접적 방법 중 하나는 샘플을 채취할 수 있을 만큼 깊이 구멍을 뚫는 것입니다.이 시추는 바위의 물리적 특성 때문에 비용이 많이 들 수 있다.또한 특정 위치에서만 데이터를 제공합니다.

간접적인 방법 중 하나는 해석하기 위해 반사되는 소리 또는 전자파를 저장소로 보냅니다.이 접근방식은 정밀도는 떨어지지만 훨씬 더 큰 지역에 걸쳐 데이터를 제공합니다.

직접 모니터링과 간접 모니터링 모두 간헐적으로 또는 지속적으로 [92]수행할 수 있습니다.

지진

지진 감시는 간접 감시의 일종이다.지진 진동자를 사용하여 지표면에 지진파를 발생시키거나 회전 편심 덩어리를 사용하여 우물 내부에 지진파를 발생시키는 방식으로 이루어집니다.이러한 파동은 지질층을 통해 전파되고 반사되어 지표면이나 [93]시추공에 배치된 지진 센서에 의해 기록된 패턴을 만듭니다.CO2 [94]플룸의 이동 경로를 식별할 수 있습니다.

지질 격리의 지진 모니터링의 예로는 슬리프너 격리 프로젝트,[95] 프리오2 CO 주입 테스트 및 CO2CRC 오트웨이 프로젝트가 있다.지진 모니터링은 특정 지역에서 CO의 존재를2 확인하고 CO의 횡방향 분포를 매핑할 수 있지만 농도에 민감하지 않다.

트레이서

방사성 성분이나 카드뮴 성분을 사용하지 않는 유기 화학 추적기는 기존 유전이나 가스전에 CO를 주입하는 CCS2 프로젝트의 주입 단계에서 EOR, 압력 지지 또는 저장을 위해 사용할 수 있습니다.추적기 및 방법론은 CO와2 호환되며, 동시에 CO2 자체 또는 지표면에 존재하는 다른 분자와 고유하고 구별이 가능하다.트레이서에 대한 검출성이 뛰어난 실험실 방법론을 사용하여 생산 유정의 일반 샘플은 주입된2 CO가 주입 지점에서 생산 유정으로 이동했는지 여부를 검출합니다.따라서 대규모 지표면하류 패턴을 감시하기 위해서는 소량의 트레이서만으로도 충분합니다.따라서 트레이서 방법론은 CCS 프로젝트에서 CO의 상태와2 가능한 움직임을 모니터링하는 데 적합합니다.따라서 트레이서는 CO가 원하는 위치 서브 서페이스에 포함되어 있음을2 보증하는 역할을 함으로써 CCS 프로젝트에서 도움이 될 수 있습니다.과거에 이 기술은 알제리의 CCS 프로젝트에서 움직임을 모니터링하고 연구하기 위해 사용되었다(Mathieson 등).네덜란드(Vandeweijer 등)의 Energy Procedureia 4:3596-3603) "Salah CO2 Storage JIP: CO2 격리 모니터링 및 검증 기술 적용""CO 주입 현장 모니터링2: K12B", 에너지 프로시저 4(2011) 5471-5478) 및 노르웨이(Snöhvit).

표면

에디 공분산은 지표면에서 CO의2 플럭스를 측정하는 지표면 모니터링 기법입니다.풍속계를 [96]사용하여 수직 풍속뿐만 아니라 CO 농도도 측정합니다2.이를 통해 수직 CO2 플럭스를 측정할 수 있습니다.에디 공분산 타워는 광합성 및 식물 호흡과 같은 자연 탄소 순환을 고려한 후 누출을 잠재적으로 감지할 수 있다.에디 공분산 기법의 예로는 얕은 방출 [97]검정이 있습니다.또 다른 유사한 접근법은 스폿 모니터링을 위해 축적 챔버를 사용하는 것이다.이러한 챔버는 가스 [92]분석기에 연결된 입구 및 출구 흐름으로 지면에 씰링됩니다.수직 플럭스도 측정합니다.대규모 사이트를 감시하려면 챔버 네트워크가 필요합니다.

InSAR

InSAR 모니터링은 위성이 지구 표면으로 신호를 보내 위성의 수신기로 반사되는 것을 포함한다.따라서 위성은 그 [98]지점까지의 거리를 측정할 수 있다.지질2 부지의 깊은 하위층에 CO 주입은 고압을 발생시킨다.이러한 레이어는 레이어 위 및 아래 레이어에 영향을 미쳐 지표면 경관을 변경합니다.저장된2 CO의 영역에서는 고압으로 인해 지표면이 상승하는 경우가 많습니다.이러한 변화는 [98]위성으로부터의 거리에서의 측정 가능한 변화에 대응합니다.

카본 포집 및 사용률(CCU)

이 섹션은 카본 캡처 및 사용률에서 발췌한 것입니다.[편집]
회수된 이산화탄소의 격리 및 이용 비교

탄소포착 및 이용(CCU)은 이산화탄소(CO2)를 포획하여 [99]재사용하는 프로세스입니다.탄소 포집 및 활용은 주요 고정([100]산업) 배출국에서 발생하는 온실 가스 배출량을 크게 감소시켜야 하는 세계적인 과제에 대한 대응을 제공할 수 있다.CCU는 이산화탄소의 영구적인 지질 저장을 목표로 하지 않거나 초래하지 않는다는 점에서 탄소 포획 및 저장(CCS)과 다르다.대신, CCU는 생산 공정의 탄소 중립성을 유지하면서 회수된 이산화탄소를 플라스틱, 콘크리트 또는 바이오 연료와 같은 더 가치 있는 물질이나 제품으로 전환하는 것을 목표로 합니다.

포획된2 CO는 여러 제품으로 변환할 수 있다. 한 그룹은 바이오 연료 및 기타 대체 및 재생 에너지원으로 사용할 알코올이다.다른 상업용 제품으로는 플라스틱, 콘크리트 및 다양한 화학 [101]합성을 위한 반응물이 있다.

CCU가 대기에 양의 순 탄소를 발생시키지는 않지만 고려해야 할 몇 가지 중요한 고려사항이 있다.CO는 열역학적으로 안정된 형태의 탄소 생산물이기 때문에2 에너지 [102]집약적입니다.CCU에 투자하기 전에 제품을 만들기 위한 다른 원자재의 가용성도 고려해야 합니다.

포획과 이용에 대한 다양한 잠재적 선택지를 고려할 때, 화학 물질, 연료 및 미세 조류와 관련된 것은 CO 제거 가능성이2 제한적인 반면 건축 자재와 농업 용도와 관련된 것은 더 [103]효과적일 수 있다는 연구 결과가 나왔다.

CCU의 수익성은 부분적으로 대기 중으로 방출되는 CO의2 탄소 가격에 달려 있다.

사회적 수용

여러 연구에 따르면 위험과 유익성 인식은 [104]사회적 수용의 가장 필수적인 구성요소이다.

위험 인식은 운영으로 인한 위험과 사회,[105] 상품 및 기반시설 주변의 환경을 위험에 빠뜨릴 수 있는 CO 누출의 가능성2 측면에서 안전 문제에 대한 우려와 대부분 관련이 있다.다른 인식된 위험은 관광 및 부동산 [104]가치와 관련이 있다.

가뭄과 [106]같은 기후 변화에 이미 영향을 받은 사람들은 CCS를 더 지지하는 경향이 있다.지역 사회에서는 일자리 창출, 관광 또는 관련 투자 [104]등 경제적 요인에 민감하다.

경험도 이와 관련된 또 다른 특징입니다.몇몇 현장 연구에서는 이미 산업에 종사하거나 산업에 익숙한 사람들이 이 기술을 받아들일 가능성이 높다는 결론을 내렸습니다.마찬가지로 산업 활동에 의해 부정적인 영향을 받은 지역사회도 CCS에 대한 [104]지지가 낮습니다.

CCS에 대해 아는 일반인은 거의 없다.이로 인해 오해가 생겨 승인이 줄어들 수 있습니다.CCS에 대한 지식과 대중의 수용을 연결하는 강력한 증거는 없다.하지만, 한 연구는 모니터링에 대한 정보를 전달하는 것이 [107]태도에 부정적인 영향을 미치는 경향이 있다는 것을 발견했습니다.반대로 CCS를 자연현상과 [104]비교할 때 승인이 강화되는 것으로 보인다.

지식이 부족하기 때문에 사람들은 자신이 [citation needed]신뢰하는 조직에 의존합니다.일반적으로 비정부기구와 연구자는 이해관계자나 정부보다 더 높은 신뢰를 경험합니다.NGO들 사이에서는 의견이 엇갈리고 있다.[108][109]게다가 신뢰와 수용 사이의 연결은 기껏해야 간접적이다.대신, 신뢰는 위험과 [104]유익성에 대한 인식에 영향을 미친다.

CCS는 원인을 해결하는 대신 기후변화의 영향에 대한 해결책을 찾는 것을 촉진하는 얕은 생태학적 [110]세계관에 의해 받아들여지고 있다.여기에는 진보된 기술의 사용이 수반되며, CCS의 수용은 테크노 낙관론자들 사이에서 일반적이다.CCS는 화석 [104][110]연료 사용을 최소화하는 대신 대기 중2 CO를 줄이는 "파이프 끝" 솔루션입니다[104].

2021년 1월 21일, 엘론 머스크는 최고의 탄소 포집 [111]기술에 대한 상금으로 1억 달러를 기부한다고 발표했다.

환경 정의

탄소 포집 시설은 종종 기존 석유 및 [112]가스 인프라 근처에 위치하도록 설계됩니다.

2021년 DeSmog 블로그의 기사는 "CCS 허브는 찰스 호수와 미시시피 강 복도 등의 기후 위기로 이미 영향을 받고 있는 지역사회의 사이트일 가능성이 높다. 이 지역에서는 대부분의 주 탄소 오염이 화석 연료 발전소에서 배출된다.예를 들어, 엑손은 또 다른 환경 정의 [113]커뮤니티인 휴스턴의 해운 채널에서 탄소 저장 프로젝트를 지원하고 있습니다."

정치 토론

CCS는 적어도 1990년대 초 UNFCCC[114] 협상이 시작된 이후 정치 행위자들에 의해 논의되어 왔으며 여전히 매우 분열적인 이슈로 [citation needed]남아 있다.CCS는 교토의정서에 포함되었고, 이 포함은 미국, 노르웨이, 러시아 및 캐나다의 [citation needed]조약 체결의 전제 조건이었다.

일부 환경단체는 CCS를 원자력발전소의 [115]방사성 폐기물 저장에 비유하면서 저장시간이 길기 때문에 누출에 대한 우려를 제기했다.

다른 논란들은 정책 입안자들이 기후 변화와 싸우기 위한 도구로 CCS를 사용하는 것에서 일어났다.2007년 IPCC의 제4차 평가 보고서에서는 지구 온도 상승을 2°C 미만으로 유지하기 위한 가능한 경로에는 음의 배출 기술(NET)[116]의 사용이 포함되었다.

탄소배출현황-quo

반대론자들은 CCS가 화석연료의 지속적 사용을 합법화할 수 있을 뿐만 아니라 배출량 [citation needed]감축에 대한 약속을 없앨 수 있다고 주장했다.

노르웨이와 같은 예는 CCS와 다른 탄소 제거 기술이 석유 산업에 대한 자국의 이익을 추구할 수 있게 해주었기 때문에 설득력을 얻었음을 보여준다.노르웨이는 배출 완화의 선구자였으며 [117]1991년에 CO세를2 제정했다.그러나 노르웨이 석유 부문의 강력한 성장은 1990년대 내내 국내 배출량 감축을 더욱 어렵게 만들었다.그 나라의 연이은 정부들은 야심찬 배출 완화 정책을 추진하기 위해 고군분투했다.이 타협은 경제를 혼란시키지 않고 야심찬 배출량 감축 목표를 달성하기 위한 것이었다.이는 국경을 [citation needed]넘어 범위가 확대될 수 있는 탄소 흡수원에 관한 교토의정서의 유연한 메커니즘에 크게 의존함으로써 달성되었다.

환경 NGO

환경 NGO들은 CCS를 잠재적 기후 완화 도구로서 널리 합의하지 못하고 있다.

NGO들 사이에서 가장 큰 이견은 CCS가 이산화탄소 배출량을 줄일2 것인가 아니면 화석연료의 [118]사용을 영구화할 것인가 하는 것이다.

예를 들어 그린피스는 CCS에 강력히 반대한다.이 기구에 따르면, 이 기술의 사용은 세계를 화석 [119]연료에 의존하게 할 것이라고 한다.2008년 그린피스는 "허위의 희망:탄소 포집과 저장이 기후를 구하지 못하는 이유"에 대해 설명했습니다.[120]그들의 유일한 해결책은 화석 연료 사용을 줄이는 것이다.그린피스는 CCS가 석탄 플랜트 비용을 [61]두 배로 증가시킬 수 있다고 주장했다.

한편, 일부의 IPCC 시나리오에서는, 경감 목표의 [121]달성에 도움이 되는 BECCS 가 사용됩니다.Bellona Foundation은 극적인 결과를 피하기 위해 2050년까지 CO 배출량을 줄일 필요가 있다는 IPCC의2 주장을 채택하여 CCS를 완화 [119]조치로 정당화했다.그들은 화석연료가 단기적으로 불가피하며, 따라서 CCS가 이산화탄소 [105]배출을 줄이는2 가장 빠른 방법이라고 주장했다.

프로젝트 예시

주요 기사:탄소 회수 및 저장 프로젝트 목록

Global CCS Institute에 따르면 2020년 CCS의 연간 CO 용량은 약 4000만2 t, 개발은 [122]연간 5000만 t이었다.반면, 전 세계에서 매년 [123]약 380억 톤의 CO가2 배출되고 있기 때문에 CCS는 2020년 CO2 배출량의 약 1,000분의 1을 차지했습니다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ Abdulla, Ahmed; Hanna, Ryan; Schell, Kristen R.; Babacan, Oytun; et al. (29 December 2020). "Explaining successful and failed investments in U.S. carbon capture and storage using empirical and expert assessments". Environmental Research Letters. 16 (1): 014036. doi:10.1088/1748-9326/abd19e.
  2. ^ Fanchi, John R; Fanchi, Christopher J (2016). Energy in the 21st Century. World Scientific Publishing Co Inc. p. 350. ISBN 978-981-314-480-4.
  3. ^ The UK Carbon Capture Usage and Storage deployment pathway (PDF). BEIS. 2018.
  4. ^ "Dream or Reality? Electrification of the Chemical Process Industries". www.aiche-cep.com. Retrieved 22 August 2021.
  5. ^ a b Bui, Mai; Adjiman, Claire S.; Bardow, André; Anthony, Edward J.; Boston, Andy; Brown, Solomon; Fennell, Paul S.; Fuss, Sabine; Galindo, Amparo; Hackett, Leigh A.; Hallett, Jason P.; Herzog, Howard J.; Jackson, George; Kemper, Jasmin; Krevor, Samuel; Maitland, Geoffrey C.; Matuszewski, Michael; Metcalfe, Ian S.; Petit, Camille; Puxty, Graeme; Reimer, Jeffrey; Reiner, David M.; Rubin, Edward S.; Scott, Stuart A.; Shah, Nilay; Smit, Berend; Trusler, J. P. Martin; Webley, Paul; Wilcox, Jennifer; Mac Dowell, Niall (2018). "Carbon capture and storage (CCS): the way forward". Energy & Environmental Science. 11 (5): 1062–1176. doi:10.1039/C7EE02342A.
  6. ^ D'Alessandro, Deanna M.; Smit, Berend; Long, Jeffrey R. (16 August 2010). "Carbon Dioxide Capture: Prospects for New Materials". Angewandte Chemie International Edition. 49 (35): 6058–6082. doi:10.1002/anie.201000431. PMID 20652916.
  7. ^ a b "Industrial carbon capture business models" (PDF).
  8. ^ Werner, C; Schmidt, H-P; Gerten, D; Lucht, W; Kammann, C (1 April 2018). "Biogeochemical potential of biomass pyrolysis systems for limiting global warming to 1.5 °C". Environmental Research Letters. 13 (4): 044036. Bibcode:2018ERL....13d4036W. doi:10.1088/1748-9326/aabb0e.
  9. ^ "Carbon Storage Program". netl.doe.gov. Retrieved 30 December 2021.
  10. ^ Phelps, Jack J.C.; Blackford, Jerry C.; Holt, Jason T.; Polton, Jeff A. (July 2015). "Modelling large-scale CO 2 leakages in the North Sea". International Journal of Greenhouse Gas Control. 38: 210–220. doi:10.1016/j.ijggc.2014.10.013.
  11. ^ Climatewire, Christa Marshall. "Can Stored Carbon Dioxide Leak?". Scientific American. Retrieved 20 May 2022.
  12. ^ Vinca, Adriano; Emmerling, Johannes; Tavoni, Massimo (2018). "Bearing the Cost of Stored Carbon Leakage". Frontiers in Energy Research. 6. doi:10.3389/fenrg.2018.00040.
  13. ^ Alcalde, Juan; Flude, Stephanie; Wilkinson, Mark; Johnson, Gareth; Edlmann, Katriona; Bond, Clare E.; Scott, Vivian; Gilfillan, Stuart M. V.; Ogaya, Xènia; Haszeldine, R. Stuart (12 June 2018). "Estimating geological CO2 storage security to deliver on climate mitigation". Nature Communications. 9 (1): 2201. Bibcode:2018NatCo...9.2201A. doi:10.1038/s41467-018-04423-1. PMC 5997736. PMID 29895846. S2CID 48354961.
  14. ^ Alcade, Juan; Flude, Stephanie. "Carbon capture and storage has stalled needlessly – three reasons why fears of CO₂ leakage are overblown". The Conversation. Retrieved 20 May 2022.
  15. ^ Groom, Nichola (7 August 2020). "Problems plagued U.S. CO2 capture project before shutdown: document". Reuters. Retrieved 19 July 2021.
  16. ^ De Ras, Kevin; Van de Vijver, Ruben; Galvita, Vladimir V; Marin, Guy B; Van Geem, Kevin M (1 December 2019). "Carbon capture and utilization in the steel industry: challenges and opportunities for chemical engineering". Current Opinion in Chemical Engineering. 26: 81–87. doi:10.1016/j.coche.2019.09.001. S2CID 210619173.
  17. ^ "Capturing CO2 From Air" (PDF). Retrieved 29 March 2011.
  18. ^ "Direct Air Capture Technology (Technology Fact Sheet), Geoengineering Monitor". May 2018. Archived from the original on 26 August 2019. Retrieved 1 July 2018.
  19. ^ "Good plant design and operation for onshore carbon capture installations and onshore pipelines - 5 CO2 plant design". Energy Institute. Archived from the original on 15 October 2013. Retrieved 13 March 2012.
  20. ^ "Wallula Energy Resource Center". Wallulaenergy.com. 14 June 2007. Archived from the original on 15 July 2010. Retrieved 2 April 2010.
  21. ^ a b Sumida, Kenji; Rogow, David L.; Mason, Jarad A.; McDonald, Thomas M.; Bloch, Eric D.; Herm, Zoey R.; Bae, Tae-Hyun; Long, Jeffrey R. (28 December 2011). "CO2 Capture in Metal–Organic Frameworks". Chemical Reviews. 112 (2): 724–781. doi:10.1021/cr2003272. PMID 22204561.
  22. ^ "Gasification Body" (PDF). Archived from the original (PDF) on 27 May 2008. Retrieved 2 April 2010.
  23. ^ "(IGCC) Integrated Gasification Combined Cycle for Carbon Capture & Storage". Claverton Energy Group. (회의, 10월 24일, 목욕)
  24. ^ "Carbon Capture and Storage at Imperial College London". Imperial College London.
  25. ^ Bryngelsson, Mårten; Westermark, Mats (2005). Feasibility study of CO2 removal from pressurized flue gas in a fully fired combined cycle: the Sargas project. Proceedings of the 18th International Conference on Efficiency, Cost, Optimization, Simulation and Environmental Impact of Energy Systems. pp. 703–10.
  26. ^ Bryngelsson, Mårten; Westermark, Mats (2009). "CO2 capture pilot test at a pressurized coal fired CHP plant". Energy Procedia. 1: 1403–10. doi:10.1016/j.egypro.2009.01.184.
  27. ^ Sweet, William (2008). "Winner: Clean Coal - Restoring Coal's Sheen". IEEE Spectrum. 45: 57–60. doi:10.1109/MSPEC.2008.4428318. S2CID 27311899.
  28. ^ Jensen, Mark J.; Russell, Christopher S.; Bergeson, David; Hoeger, Christopher D.; Frankman, David J.; Bence, Christopher S.; Baxter, Larry L. (November 2015). "Prediction and validation of external cooling loop cryogenic carbon capture (CCC-ECL) for full-scale coal-fired power plant retrofit". International Journal of Greenhouse Gas Control. 42: 200–212. doi:10.1016/j.ijggc.2015.04.009.
  29. ^ Baxter, Larry L; Baxter, Andrew; Bever, Ethan; Burt, Stephanie; Chamberlain, Skyler; Frankman, David; Hoeger, Christopher; Mansfield, Eric; Parkinson, Dallin; Sayre, Aaron; Stitt, Kyler (28 September 2019). "Cryogenic Carbon Capture Development Final/Technical Report": DOE–SES–28697, 1572908. doi:10.2172/1572908. OSTI 1572908. S2CID 213628936. {{cite journal}}:Cite 저널 요구 사항 journal=(도움말)
  30. ^ "Facility Data - Global CCS Institute". co2re.co. Retrieved 17 November 2020.
  31. ^ "MOFs for CO2". MOF Technologies. Retrieved 7 April 2021.
  32. ^ Herm, Zoey R.; Swisher, Joseph A.; Smit, Berend; Krishna, Rajamani; Long, Jeffrey R. (20 April 2011). "Metal−Organic Frameworks as Adsorbents for Hydrogen Purification and Precombustion CO2 Capture" (PDF). Journal of the American Chemical Society. 133 (15): 5664–5667. doi:10.1021/ja111411q. PMID 21438585.
  33. ^ Kulkarni, Ambarish R.; Sholl, David S. (18 June 2012). "Analysis of Equilibrium-Based TSA Processes for Direct Capture of CO2 from Air". Industrial & Engineering Chemistry Research. 51 (25): 8631–8645. doi:10.1021/ie300691c.
  34. ^ Millward, Andrew R.; Yaghi, Omar M. (December 2005). "Metal−Organic Frameworks with Exceptionally High Capacity for Storage of CO2 at Room Temperature". Journal of the American Chemical Society. 127 (51): 17998–17999. doi:10.1021/ja0570032. PMID 16366539.
  35. ^ 스미트, 베렌드, 라이머, 제프리 R;올덴버그, 커티스 M., 부르그, 이안 C. (2014).탄소 포집 및 격리 소개임페리얼 칼리지 프레스ISBN 978-1-78326-327-1.[page needed]
  36. ^ McDonald, Thomas M.; Mason, Jarad A.; Kong, Xueqian; Bloch, Eric D.; Gygi, David; Dani, Alessandro; Crocellà, Valentina; Giordanino, Filippo; Odoh, Samuel O.; Drisdell, Walter S.; Vlaisavljevich, Bess; Dzubak, Allison L.; Poloni, Roberta; Schnell, Sondre K.; Planas, Nora; Lee, Kyuho; Pascal, Tod; Wan, Liwen F.; Prendergast, David; Neaton, Jeffrey B.; Smit, Berend; Kortright, Jeffrey B.; Gagliardi, Laura; Bordiga, Silvia; Reimer, Jeffrey A.; Long, Jeffrey R. (11 March 2015). "Cooperative insertion of CO2 in diamine-appended metal-organic frameworks" (PDF). Nature. 519 (7543): 303–308. Bibcode:2015Natur.519..303M. doi:10.1038/nature14327. hdl:11250/2458220. PMID 25762144. S2CID 4447122.
  37. ^ "The Global Status of CCS: 2011 - Capture". The Global CCS Institute. Archived from the original on 6 February 2013. Retrieved 26 March 2012.
  38. ^ Jacobson, Mark Z.; Delucchi, Mark A. (2010). "Providing all Global Energy with Wind, Water, and Solar Power, Part I: Technologies, Energy Resources, Quantities and Areas of Infrastructure, and Materials" (PDF). Energy Policy. p. 4.
  39. ^ Sgouridis, Sgouris; Carbajales-Dale, Michael; Csala, Denes; Chiesa, Matteo; Bardi, Ugo (June 2019). "Comparative net energy analysis of renewable electricity and carbon capture and storage" (PDF). Nature Energy. 4 (6): 456–465. Bibcode:2019NatEn...4..456S. doi:10.1038/s41560-019-0365-7. S2CID 134169612.
  40. ^ Blain, Loz (4 May 2021). "High Hopes claims stratospheric breakthrough in direct air CO2 capture". New Atlas. Archived from the original on 4 May 2021. Retrieved 5 May 2021.
  41. ^ Jansen, Daniel; van Selow, Edward; Cobden, Paul; Manzolini, Giampaolo; Macchi, Ennio; Gazzani, Matteo; Blom, Richard; Heriksen, Partow Pakdel; Beavis, Rich; Wright, Andrew (1 January 2013). "SEWGS Technology is Now Ready for Scale-up!". Energy Procedia. 37: 2265–2273. doi:10.1016/j.egypro.2013.06.107.
  42. ^ (Eric) van Dijk, H. A. J.; Cobden, Paul D.; Lukashuk, Liliana; de Water, Leon van; Lundqvist, Magnus; Manzolini, Giampaolo; Cormos, Calin-Cristian; van Dijk, Camiel; Mancuso, Luca; Johns, Jeremy; Bellqvist, David (1 October 2018). "STEPWISE Project: Sorption-Enhanced Water-Gas Shift Technology to Reduce Carbon Footprint in the Iron and Steel Industry". Johnson Matthey Technology Review. 62 (4): 395–402. doi:10.1595/205651318X15268923666410. hdl:11311/1079169. S2CID 139928989.
  43. ^ a b c d [IPCC, 2005] IPCC CO 캡처 및 저장에 관한 특별2 보고서.기후변화에 관한 정부간 패널의 작업 그룹 III에 의해 준비되었습니다.Metz, B., O. Davidson, H. C. de Coninck, M. Loos 및 L.A.마이어(에드)영국 케임브리지 대학 출판부와 미국 뉴욕, 뉴욕, 442 페이지.자세한 내용은 www.ipcc.ch에서 입수 가능 2010년 2월 10일 Wayback Machine에서 아카이브 완료 (PDF - 22.8)MB)
  44. ^ a b "CO2 Capture, transport and storage" (PDF). Postnote. Parliamentary Office of Science and Technology. 335. June 2009. Retrieved 10 August 2019. Since 2008 Norway's Statoil has been transporting CO2 (obtained from natural gas extraction) through a 160 km seabed pipeline
  45. ^ STEPHEN GROVES (24 July 2021). "Carbon-capture pipelines offer climate aid; activists wary". ABC News. Retrieved 17 February 2022.
  46. ^ Dixon, Tim; Greaves, Andy; Christophersen, Oyvind; Vivian, Chris; Thomson, Jolyon (February 2009). "International marine regulation of CO2 geological storage. Developments and implications of London and OSPAR". Energy Procedia. 1 (1): 4503–4510. doi:10.1016/j.egypro.2009.02.268.
  47. ^ "CO2 Capture and Storage". www.greenfacts.org. Retrieved 30 December 2021.
  48. ^ a b "Good plant design and operation for onshore carbon capture installations and onshore pipelines - Storage". Energy Institute. Archived from the original on 18 September 2012. Retrieved 11 December 2012.
  49. ^ Edward Hinton and Andrew Woods (2021). "Capillary trapping in a vertically heterogeneous porous layer". J. Fluid Mech. 910: A44. Bibcode:2021JFM...910A..44H. doi:10.1017/jfm.2020.972. S2CID 231636769.
  50. ^ "November: Whatever happened to enhanced oil recovery?". www.iea.org. Retrieved 17 June 2019.
  51. ^ Porter, Kathryn (20 July 2018). "Smoke & mirrors: a new report into the viability of CCS". Watt-Logic. Retrieved 17 June 2019.
  52. ^ "Occidental To Remove CO2 From Air, Use It To Boost Oil Recovery In The Permian". OilPrice.com. Retrieved 17 June 2019.
  53. ^ Xiong, Wei; Lin, Paul P.; Magnusson, Lauren; Warner, Lisa; Liao, James C.; Maness, Pin-Ching; Chou, Katherine J. (28 October 2016). "CO2-fixing one-carbon metabolism in a cellulose-degrading bacterium Clostridium thermocellum". Proceedings of the National Academy of Sciences. 113 (46): 13180–13185. doi:10.1073/pnas.1605482113. PMC 5135332. PMID 27794122.
  54. ^ "Mechanical CO2 sequestration improves algae production – Chemical Engineering – Page 1". March 2019. Retrieved 26 March 2019.
  55. ^ Schuiling, Olaf. "Olaf Schuiling proposes olivine rock grinding". Archived from the original on 11 April 2013. Retrieved 23 December 2011.
  56. ^ Bhaduri, Gaurav A.; Šiller, Lidija (2013). "Nickel nanoparticles catalyse reversible hydration of CO2 for mineralization carbon capture and storage". Catalysis Science & Technology. 3 (5): 1234. doi:10.1039/C3CY20791A.
  57. ^ Wilson, Siobhan A.; Dipple, Gregory M.; Power, Ian M.; Thom, James M.; Anderson, Robert G.; Raudsepp, Mati; Gabites, Janet E.; Southam, Gordon (2009). "CO2 Fixation within Mine Wastes of Ultramafic-Hosted Ore Deposits: Examples from the Clinton Creek and Cassiar Chrysotile Deposits, Canada". Economic Geology. 104: 95–112. doi:10.2113/gsecongeo.104.1.95.
  58. ^ Power, Ian M.; Dipple, Gregory M.; Southam, Gordon (2010). "Bioleaching of Ultramafic Tailings by Acidithiobacillus spp. For CO2 Sequestration". Environmental Science & Technology. 44 (1): 456–62. Bibcode:2010EnST...44..456P. doi:10.1021/es900986n. PMID 19950896.
  59. ^ Power, Ian M; Wilson, Siobhan A; Thom, James M; Dipple, Gregory M; Southam, Gordon (2007). "Biologically induced mineralization of dypingite by cyanobacteria from an alkaline wetland near Atlin, British Columbia, Canada". Geochemical Transactions. 8: 13. doi:10.1186/1467-4866-8-13. PMC 2213640. PMID 18053262.
  60. ^ Power, Ian M.; Wilson, Siobhan A.; Small, Darcy P.; Dipple, Gregory M.; Wan, Wankei; Southam, Gordon (2011). "Microbially Mediated Mineral Carbonation: Roles of Phototrophy and Heterotrophy". Environmental Science & Technology. 45 (20): 9061–8. Bibcode:2011EnST...45.9061P. doi:10.1021/es201648g. PMID 21879741.
  61. ^ a b 로천, 에밀리 등거짓 희망: 탄소 포집과 저장이 기후를 구하지 못하는 이유 2009년 5월 4일 Wayback Machine Greenpeace, 2008년 5월 5페이지.
  62. ^ Thorbjörnsson, Anders; Wachtmeister, Henrik; Wang, Jianliang; Höök, Mikael (April 2015). "Carbon capture and coal consumption: Implications of energy penalties and large scale deployment". Energy Strategy Reviews. 7: 18–28. doi:10.1016/j.esr.2014.12.001.
  63. ^ Rubin, Edward S.; Mantripragada, Hari; Marks, Aaron; Versteeg, Peter; Kitchin, John (October 2012). "The outlook for improved carbon capture technology". Progress in Energy and Combustion Science. 38 (5): 630–671. doi:10.1016/j.pecs.2012.03.003.
  64. ^ Keating, Dave (18 September 2019). "'We need this dinosaur': EU lifts veil on gas decarbonisation strategy". euractiv.com. Retrieved 27 September 2019.
  65. ^ "Carbon Capture, Storage and Utilization to the Rescue of Coal? Global Perspectives and Focus on China and the United States". www.ifri.org. Retrieved 27 September 2019.
  66. ^ "CCUS in Power – Analysis". IEA. Retrieved 20 November 2020.
  67. ^ "Call for open debate on CCU and CCS to save industry emissions". Clean Energy Wire. 27 September 2018. Retrieved 17 June 2019.
  68. ^ Butler, Clark (July 2020). "Carbon Capture and Storage Is About Reputation, Not Economics" (PDF). IEEFA.
  69. ^ Twidale, Susanna (14 October 2021). "Analysts raise EU carbon price forecasts as gas rally drives up coal power". Reuters. Retrieved 1 November 2021.
  70. ^ "Scaling Carbon Capture Might Mean Thinking Small, Not Big". Bloomberg.com. 30 October 2021. Retrieved 1 November 2021.
  71. ^ "Energy" (PDF).
  72. ^ "Global Status of CCS Report:2011". Global CCS Institute. Archived from the original on 12 January 2012. Retrieved 14 December 2011.
  73. ^ "SBSTA Presents Global CO2 Capture and Storage Data at COP16". Archived from the original on 28 July 2011.
  74. ^ Bonner, Mark. "CCS enters the CDM at CMP 7". Global CCS Institute. Archived from the original on 24 January 2013. Retrieved 7 May 2012.
  75. ^ "CCS - Norway: Amines, nitrosamines and nitramines released in Carbon Capture Processes should not exceed 0.3 ng/m3 air (The Norwegian Institute of Public Health) - ekopolitan". www.ekopolitan.com. Archived from the original on 23 September 2015. Retrieved 19 December 2012.
  76. ^ a b "IPCC Special Report: Carbon Capture and Storage Technical Summary. IPCC. p. 27" (PDF). Archived from the original (PDF) on 1 November 2013. Retrieved 6 October 2013.
  77. ^ "No, Natural Gas Power Plants Are Not Clean". Union of Concerned Scientists. 9 November 2018. Retrieved 3 October 2020.
  78. ^ "Powering through the coming energy transition". MIT News Massachusetts Institute of Technology. Retrieved 20 November 2020.
  79. ^ Zhuo, Zhenyu; Du, Ershun; Zhang, Ning; Nielsen, Chris P.; Lu, Xi; Xiao, Jinyu; Wu, Jiawei; Kang, Chongqing (December 2022). "Cost increase in the electricity supply to achieve carbon neutrality in China". Nature Communications. 13 (1): 3172. doi:10.1038/s41467-022-30747-0. PMID 35676273. S2CID 249521236.
  80. ^ "IPCC Special Report: CO2 Capture and Storage Technical Summary" (PDF). Intergovernmental Panel on Climate Change. Archived from the original (PDF) on 5 October 2011. Retrieved 5 October 2011.
  81. ^ Viebahn, Peter; Nitsch, Joachim; Fischedick, Manfred; Esken, Andrea; Schüwer, Dietmar; Supersberger, Nikolaus; Zuberbühler, Ulrich; Edenhofer, Ottmar (April 2007). "Comparison of carbon capture and storage with renewable energy technologies regarding structural, economic, and ecological aspects in Germany". International Journal of Greenhouse Gas Control. 1 (1): 121–133. doi:10.1016/S1750-5836(07)00024-2.
  82. ^ "University of Sydney: Global warming effect of leakage from CO2 storage" (PDF). March 2013.
  83. ^ "Global Status of BECCS Projects 2010 - Storage Security". Archived from the original on 19 May 2013. Retrieved 5 April 2012.
  84. ^ "Making Minerals-How Growing Rocks Can Help Reduce Carbon Emissions". www.usgs.gov. Retrieved 31 October 2021.
  85. ^ Wagner, Leonard (2007). "Carbon Capture and Storage" (PDF). Moraassociates.com. Archived from the original (PDF) on 21 March 2012.
  86. ^ "Norway: StatoilHydro's Sleipner carbon capture and storage project proceeding successfully". Energy-pedia. 8 March 2009. Retrieved 19 December 2009.
  87. ^ US DOE, 2012.심층지질층에 저장된 CO의 모니터링2, 검증 및 회계에 대한 모범 사례 - 2012년 업데이트
  88. ^ 할로웨이, S., A. 카림지, M.Akai, R. Pipatti, K.Rypdal, 2006–20112. Eglston H.S., Buendia L., Miwa K., Ngara T. 및 Tanabe K.(에드), 국가 온실가스 인벤토리, IPCC 국가 온실가스 가이드라인.
  89. ^ Miles, Natasha L.; Davis, Kenneth J.; Wyngaard, John C. (2005). "Detecting Leaks from Belowground CO2 Reservoirs Using Eddy Covariance". CO2 Capture for Storage in Deep Geologic Formations. Elsevier Science. pp. 1031–1044. doi:10.1016/B978-008044570-0/50149-5. ISBN 978-0-08-044570-0.
  90. ^ a b c Hedlund, Frank Huess (2012). "The extreme CO2 outburst at the Menzengraben potash mine 7 July 1953" (PDF). Safety Science. 50 (3): 537–53. doi:10.1016/j.ssci.2011.10.004.
  91. ^ "Eendensterfte door lek in CO2-leiding (Duck deaths from leaking CO2 pipeline)". March 2013. (네덜란드어)
  92. ^ a b c Smit, Berend; Reimer, Jeffery A.; Oldenburg, Curtis M.; Bourg, Ian C. Introduction to Carbon Capture and Sequestration (The Berkeley Lectures on Energy - Vol. 1 ed.). Imperial College Press.
  93. ^ Biondi, Biondo; de Ridder, Sjoerd; Chang, Jason (2013). 5.2 Continuous passive-seismic monitoring of CO2 geologic sequestration projects (PDF). Stanford University Global Climate and Energy Project 2013 Technical Report (Report). Retrieved 6 May 2016.
  94. ^ "Review of Offshore Monitoring for CCS Projects". IEAGHG. IEA Greenhouse Gas R&D Programme. Archived from the original on 3 June 2016. Retrieved 6 May 2016.
  95. ^ Pevzner, Roman; Urosevic, Milovan; Popik, Dmitry; Shulakova, Valeriya; Tertyshnikov, Konstantin; Caspari, Eva; Correa, Julia; Dance, Tess; Kepic, Anton; Glubokovskikh, Stanislav; Ziramov, Sasha; Gurevich, Boris; Singh, Rajindar; Raab, Matthias; Watson, Max; Daley, Tom; Robertson, Michelle; Freifeld, Barry (August 2017). "4D surface seismic tracks small supercritical CO2 injection into the subsurface: CO2CRC Otway Project". International Journal of Greenhouse Gas Control. 63: 150–157. doi:10.1016/j.ijggc.2017.05.008.
  96. ^ Madsen, Rod; Xu, Liukang; Claassen, Brent; McDermitt, Dayle (February 2009). "Surface Monitoring Method for Carbon Capture and Storage Projects". Energy Procedia. 1 (1): 2161–2168. doi:10.1016/j.egypro.2009.01.281.
  97. ^ Trautz, Robert C.; Pugh, John D.; Varadharajan, Charuleka; Zheng, Liange; Bianchi, Marco; Nico, Peter S.; Spycher, Nicolas F.; Newell, Dennis L.; Esposito, Richard A.; Wu, Yuxin; Dafflon, Baptiste; Hubbard, Susan S.; Birkholzer, Jens T. (20 September 2012). "Effect of Dissolved CO2 on a Shallow Groundwater System: A Controlled Release Field Experiment". Environmental Science & Technology. 47 (1): 298–305. doi:10.1021/es301280t. PMID 22950750.
  98. ^ a b "InSAR—Satellite-based technique captures overall deformation "picture"". USGS Science for a Changing World. US Geological Survey. Retrieved 6 May 2016.
  99. ^ Cuéllar-Franca, Rosa M.; Azapagic, Adisa (March 2015). "Carbon capture, storage and utilisation technologies: A critical analysis and comparison of their life cycle environmental impacts". Journal of CO2 Utilization. 9: 82–102. doi:10.1016/j.jcou.2014.12.001.
  100. ^ "Carbon Capture". Center for Climate and Energy Solutions. Retrieved 22 April 2020.
  101. ^ Dibenedetto, Angela; Angelini, Antonella; Stufano, Paolo (March 2014). "Use of carbon dioxide as feedstock for chemicals and fuels: homogeneous and heterogeneous catalysis: Use of carbon dioxide as feedstock for chemicals and fuels". Journal of Chemical Technology & Biotechnology. 89 (3): 334–353. doi:10.1002/jctb.4229.
  102. ^ Smit, Berend; Reimer, Jeffrey A; Oldenburg, Curtis M; Bourg, Ian C (18 June 2013). Introduction to Carbon Capture and Sequestration. The Berkeley Lectures on Energy. Imperial College Press. doi:10.1142/p911. ISBN 9781783263271.
  103. ^ Hepburn, Cameron; Adlen, Ella; Beddington, John; Carter, Emily A.; Fuss, Sabine; Mac Dowell, Niall; Minx, Jan C.; Smith, Pete; Williams, Charlotte K. (6 November 2019). "The technological and economic prospects for CO2 utilization and removal". Nature. 575 (7781): 87–97. Bibcode:2019Natur.575...87H. doi:10.1038/s41586-019-1681-6. PMID 31695213.
  104. ^ a b c d e f g h L׳Orange Seigo, Selma; Dohle, Simone; Siegrist, Michael (October 2014). "Public perception of carbon capture and storage (CCS): A review". Renewable and Sustainable Energy Reviews. 38: 848–863. doi:10.1016/j.rser.2014.07.017.
  105. ^ a b Agaton, Casper Boongaling (November 2021). "Application of real options in carbon capture and storage literature: Valuation techniques and research hotspots". Science of the Total Environment. 795: 148683. Bibcode:2021ScTEn.795n8683A. doi:10.1016/j.scitotenv.2021.148683. PMID 34246146.
  106. ^ Anderson, Carmel; Schirmer, Jacki; Abjorensen, Norman (August 2012). "Exploring CCS community acceptance and public participation from a human and social capital perspective". Mitigation and Adaptation Strategies for Global Change. 17 (6): 687–706. doi:10.1007/s11027-011-9312-z. S2CID 153912327.
  107. ^ L'Orange Seigo, Selma; Wallquist, Lasse; Dohle, Simone; Siegrist, Michael (November 2011). "Communication of CCS monitoring activities may not have a reassuring effect on the public". International Journal of Greenhouse Gas Control. 5 (6): 1674–1679. doi:10.1016/j.ijggc.2011.05.040.
  108. ^ Anderson, Jason; Chiavari, Joana (February 2009). "Understanding and improving NGO position on CCS". Energy Procedia. 1 (1): 4811–4817. doi:10.1016/j.egypro.2009.02.308.
  109. ^ Wong-Parodi, Gabrielle; Ray, Isha; Farrell, Alexander E (April 2008). "Environmental non-government organizations' perceptions of geologic sequestration". Environmental Research Letters. 3 (2): 024007. Bibcode:2008ERL.....3b4007W. doi:10.1088/1748-9326/3/2/024007.
  110. ^ a b Mulkens, J. (2018). Carbon Capture and Storage in the Netherlands: protecting the growth paradigm?. Localhost (Thesis). hdl:1874/368133.
  111. ^ @elonmusk (21 January 2021). "Am donating $100M towards a prize for best carbon capture technology" (Tweet) – via Twitter.
  112. ^ "Denbury Inc - Oil & Gas Operations". www.denbury.com. Retrieved 19 July 2021.
  113. ^ Dermansky, Julie (8 July 2021). "Environmental Justice Concerns Raised at a Hearing on Louisiana's Bid For Authority to Permit Carbon Capture and Storage Projects". DeSmog. Retrieved 19 July 2021.
  114. ^ Carton, Wim; Asiyanbi, Adeniyi; Beck, Silke; Buck, Holly J.; Lund, Jens F. (November 2020). "Negative emissions and the long history of carbon removal". WIREs Climate Change. 11 (6). doi:10.1002/wcc.671.
  115. ^ Simon Robinson (22 January 2012). "Cutting Carbon: Should We Capture and Store It?". Time. Archived from the original on 24 January 2010.
  116. ^ Beck, Silke; Mahony, Martin (May 2017). "The IPCC and the politics of anticipation". Nature Climate Change. 7 (5): 311–313. Bibcode:2017NatCC...7..311B. doi:10.1038/nclimate3264.
  117. ^ Røttereng, Jo-Kristian S. (May 2018). "When climate policy meets foreign policy: Pioneering and national interest in Norway's mitigation strategy". Energy Research & Social Science. 39: 216–225. doi:10.1016/j.erss.2017.11.024.
  118. ^ Corry, Olaf; Reiner, David (2011). "Evaluating global Carbon Capture and Storage (CCS) communication materials: A survey of global CCS communications" (PDF). CSIRO: 1–46 – via Global CCS Institute.
  119. ^ a b Corry, Olaf; Riesch, Hauke (2012). "Beyond 'For Or Against': Environmental NGO-evaluations of CCS as a climate change solution". In Markusson, Nils; Shackley, Simon; Evar, Benjamin (eds.). The Social Dynamics of Carbon Capture and Storage: Understanding CCS Representations, Governance and Innovation. Routledge. pp. 91–110. ISBN 978-1-84971-315-3.
  120. ^ "False Hope" (PDF). Greenpeace. May 2008.
  121. ^ "Summary for Policymakers — Global Warming of 1.5 ºC". Archived from the original on 31 May 2019. Retrieved 1 June 2019.
  122. ^ "Global Status Report". Global CCS Institute. Retrieved 31 May 2021.
  123. ^ "Carbon Capture, Utilisation and Storage: Effects on Climate Change". actionaidrecycling.org.uk. 17 March 2021. Retrieved 31 May 2021.

추가 정보

외부 링크