석탄 활용 : 나를 행복하게하고 걱정하게 만듭니다
석탄에 대한 인간의 감정을 "사랑과 증오"로 묘사하는 가장 적절한 방법.
한편으로, 석탄은 세계에서 가장 중요한 에너지 원 중 하나입니다. 글로벌 에너지 소비의 24%와 전기 공급의 40%가 석탄에서 발생합니다. 다른 한편으로, 석탄 연소에 의해 방출되는 대량의 이산화슬롯는 전 ​​세계 온실 가스 증가의 주요 이유 중 하나입니다. 석탄 연소에 의해 방출되는 이산화슬롯의 양은 천연 가스의 두 배이며, 모든 종류의 화석 연료 중 첫 번째 순위입니다.
매장량 측면에서, 석탄은 세계에서 가장 풍부한 화석 연료이며, 인간의 활용과 의존성은 점차 증가하고 있습니다. 세계 석탄 연구소 (World Coal Research Institute)가 발표 한 보고서에 따르면 글로벌 석탄 매장량은 164 년 동안 인간이 계속 사용할 수 있으며, 석유 매장량은 41 년 동안 인간에게만 충분하다고 지적했다. 미국 천연 자원 보존에 따르면 전 세계 석탄 화력 발전소의 총 설치 용량이 2020 년까지 70 만 메가 와트를 초과 할 것으로 추정합니다.
석탄의 대규모 연소는 큰 부작용을 가져 왔습니다. 미국의 프린스턴 대학교 (Princeton University)의 연구 결과에 따르면 세계는 현재 매년 70 억 톤의 슬롯를 대기에 방출하고 있으며, 이는 1950 년대의 3 배입니다. 그들은이 수가 2055 년까지 두 배가 될 것으로 예상합니다. 이산화슬롯 배출로 전환되면이 수는 2.7 배 증가합니다! 세계의 이산화슬롯 배출량은이 속도로 증가하고 있으며, 대기 중 이산화슬롯 농도는 산업화 전에 3 배에 도달 할 것이며, 이는 해수면이 현재보다 15-30 미터 높았던 3 억 수준으로 전 세계 온도가 상승하게 될 것입니다!
석탄 연소는 글로벌 온실 가스의 증가의 중요한 이유이지만, 미래의 인류의 발전은 여전히 ​​불가피한 사실 인 석탄에 의존해야합니다. 따라서 석탄을 이용하는 더 깨끗한 방법을 찾아 대기로 방출되는 이산화슬롯의 양을 줄이는 것은 인류 가이 문제를 해결하는 유일한 방법이되었습니다.
청소는 석탄 기술을 신선하게 들리지만 실제로이 기술은 오랫동안 매우 성숙해 왔습니다. Princeton University의 "슬롯 속도 저하 행동"의 결과에 따르면 기존의 기술 성과가 포괄적 인 전략을 달성하는 데 사용되는 경우 각 특정 전략 계획은 연간 10 억 톤의 슬롯 배출량을 줄이고 향후 50 년 동안 7 개 이상의 전략적 계획이 배치되면 인간은 슬롯 방해의 지속적인 감소 목표를 달성 할 수 있습니다.
　　청소 석탄 기술 : 내실에 숨겨져 있고 사람들은 그것을 인식하지 못합니다
2005 년 2 월, Kyoto 프로토콜은 글로벌 온실 가스 배출을 제한하는 것을 목표로했으며 조약에 대한 서명국의 수는 140에 도달했습니다. 미국은 온실 가스 배출량이 가장 큰 국가이지만 "자체적으로 배출 제한을 해결하기로 제안했습니다."
2003 년 2 월, 미국 정부는 "미래 발전"이라는 계획을 시행 할 것이라고 발표했다. 이 계획은 미국 에너지, 민간 투자자 및 국제기구 (International Organization)에서 공동으로 투자하여 5 년 이내에 석탄 기반 제로 배출 히드로겐 발전소의 설계 및 건설을 완료했습니다. 이 발전소의 온실 가스 배출은 "제로 배출"수준에 도달 할 수 있습니다. 이산화슬롯 가스가 방출 되더라도 기술적 수단을 통해 지하를 "저장"할 수 있습니다.
분명히 이것은 미래에 중요한 계획입니다. 그러나 과학자들은 다음과 같이 지적했다. 기존 기술을 사용하여 긴급한 문제를 해결할 수 있습니까? 대답은 예입니다.
올해 미국 최대의 석탄 화력 전력 회사 (AEP)는 공장 현장을 선정했으며 새로운 초소형 및 청정 발전소, 즉 통합 가스화 통합 순환 (IGCC) 발전소를 건설 할 계획입니다. 사람들은 종종 IGCC를 "새로운 기술"으로 간주하지만 실제로는 잘 알려진 두 가지 기존 실용 기술로 구성되어 있으며, 둘 다 "미래 발전"계획의 궁극적 인 목표를 달성하는 데 사용될 수 있습니다.
최초의 석탄 가스화 기술. 온도 및 압력의 엄격한 제어하에, 석탄은 부분적으로 연소되어 일산화슬롯와 수소로 주로 구성된 농축 합성 가스이며, 이산화황과 같은 불순물은 쉽게 제거됩니다. 두 번째 기술은 천연 가스 발전소에서 널리 채택 된 "순환"이며 터빈의 원동력은 천연 가스 흐름과 폐열로 생성 된 가스 흐름에서 비롯됩니다. 가장 중요한 것은 공기 흐름에서 이산화슬롯를 포획하는 것이 전통적인 발전소의 굴뚝에서 이산화슬롯를 포착하는 것보다 비교하여 달성하기가 훨씬 쉽다는 것입니다.
IGCC 발전 기술은 오늘날 일반적으로 사용되는 석탄 화력 발전 기술보다 훨씬 더 발전합니다. Ape Power Department의 부사장 인 Robert Powells는 다음과 같이 말했습니다 : "우리는이 기술에 대한 심층적 인 연구를 수행했습니다. 인간은 지난 세기 초부터 석탄 가스화 기술을 사용하기 시작했으며, 이는 석유 화학 산업과 석유 제련 산업에서 수년간 사용 된 석탄 가스화 기술을 사용하기 시작했습니다. 또한, 우리는 이제 우리의주기 연소 발전소를 가지고 있습니다.
APE 외에도 미국 및 기타 국가의 대기업 회사도 석탄 ​​액화 기술에 큰 중요성을 부여합니다. 미국 펜실베이니아 주 컨소시엄은 미국 펜실베이니아 주 컨소시엄 (Sassol Group)의 남아프리카 에너지 거인 (Sassol Group)으로부터 석탄 액화 기술을 도입하기위한 공장을 건설 할 계획이다. 공장의 설계된 생산은 하루에 5,000 배럴의 석탄 액화 오일입니다. Peabody Energy는 또한 일리노이에 공장을 건설하여 석탄을 사용하여 천연 가스를 생산할 계획입니다. 미국 이외의 일부 에너지 회사는 "순수한 산소 연소"식물을 건설 할 계획이며, 주로 순수한 산소를 사용하여 석탄을 태워 이산화슬롯를 쉽게 포착 할 수 있도록합니다.
APE는 제안 된 IGCC 발전소의 총 투자가 전통적인 발전소보다 15% -20% 더 높을 것으로 예상합니다. 그러나 연방 정부가 이산화슬롯 배출량을 제한하기위한 관련 조치를 제정하면 이러한 투자는 신속하게 회수 될 수 있습니다. 발전소는 일반적으로 개방 된 지역에 위치하기 때문에 발전소에 의해 방출되는 이산화슬롯를 저장하기에 충분한 공간이 있으며,이 맥락에서, 이러한 저장된 이산화슬롯는 다른 회사에 판매하여 수익을 올릴 수 있습니다. IGCC 발전소의 수익은 전통적인 발전소의 수익보다 50% 더 높을 것으로 추정되며, 전자는 후자보다 효율적이며 특정 규모를 형성 할 때 비용이 더욱 감소 할 것입니다. 동시에 설계 수준의 개선과 사용 된 재료로 효율성이 더욱 향상 될 것입니다. 또한, 포획으로부터 얻은 이산화슬롯는 석유 생산을 증가시키기 위해 유전에 주입 될 수 있기 때문에 폐기물의 시장 전망도 점차 낙관적 일 것이다.
분명히, IGCC는 성숙한 기술이며, 그 이점은 중요하며 이산화슬롯 배출량을 줄일 수 있습니다. 그렇다면 왜이 고급 기술이 널리 채택 될 수 없습니까?
Howard Hullsaw Gore는 MIT의 화학 전문가입니다. 그는 "Carbon Capture Special Operation"이라는 산업 컨소시엄을 관리 할 책임이 있습니다. Hullzhou Go는 다음과 같이 믿습니다. "기술 자체는 제한 요인이 아니며 핵심 요소는 경제 인센티브입니다." "기술적 인 관점에서, 우리는 곧이 목표를 달성 할 수 있습니다. 그러나 정부가 격려 정책을 채택하지 않으면 이와 관련하여 큰 성과는 없을 것입니다."
　　슬롯의 궁극적 인 "운명"을 포착 : 다른 옵션
석탄 기술을 청소하는 주요 단계는 석탄 화상 후 방출 된 이산화슬롯를 포착하는 것입니다. 이런 식으로 만 온실 가스 배출량을 차단할 수 있습니다. 포획 된 이산화슬롯를 제대로 다루거나 사용하는 것은 전 세계 과학자와 주요 에너지 회사가 지칠 줄 모르고 탐구하고있는 또 다른 기술적 주제가되었습니다.
표면 아래에서 이산화슬롯 주사는 오늘날 오일 추출을 증가시키는 일반적인 방법이되었지만 주요 목적은 이산화슬롯를 영구적으로 저장하는 것이 아닙니다. 따라서 해결해야 할 주요 질문은 다음과 같습니다. 저장하고 싶은 곳 어디에서나 CO2를 안전하게 보관할 수 있습니까?
과학자들은 가장 안전한 방법은 표면 아래 어딘가에 포획 된 이산화슬롯를 영구적으로 저장하는 것이라고 생각합니다. 주요 솔루션은 이산화슬롯를 표면에 "주입"하여 매장하기 전에 미네랄 화하는 것입니다. 이 접근법에 대한 잠재적 위협은 일단 이산화슬롯가 다른 채널을 통해 대기로 배출되면 지구 온난화가 더욱 강화된다는 것입니다.
또 다른 문제는 인간이 이산화슬롯 배출량을 줄이기 위해 열심히 노력하면서 인간이 화석 연료의 소비를 계속 증가시키는 경우 방출 감소 작업은 매우 힘들 것입니다. 이것은 이산화슬롯 액화에 대한 막대한 투자가 원래 화석 연료를 채굴하는 데 대한 인간의 투자와 동일하기 때문입니다!
미국 지질 학자들의 최근 연구 결과는 이와 관련하여 사람들에게 경고를 주었다. 50 년 전, 석유 생산을 늘리기 위해 텍사스의 전편 유정은 이산화슬롯로 채워져 파이프 라인을 시멘트로 강화했습니다. 얼마 전, 미국의 Los Alamos National Laboratory의 지질 학자 인 George Gusry는 강화 된 시멘트 중 하나를 얻었고 그 중 일부는 자리가 있음을 발견했습니다. 과학자들은 이것이 50 년 전에 저장된 이산화슬롯와 지하수의 혼합으로 인한 탄산산 부식으로 인해 발생했다고 추론했다. 이 결과는 해저에 저장된 이산화슬롯가 보강 시멘트를 부식시킬 수 있으며이 방법에 저장된 이산화슬롯가 결국 대기로 방출 될 수 있음을 사람들에게 상기시켜줍니다. 그렇다면 이산화슬롯 배출량 감소의 일시적인 이점은 사라질 것입니다.
그러나 대부분의 사람들은이 방법에 대해 조심스럽게 낙관적으로 남아 있으며, 인간은 기본적 으로이 문제를 올바르게 처리하기위한 대부분의 기술을 습득했다고 믿습니다. 지금 까지이 저장 방법을 사용하여 노르웨이 석유 회사와 다코타 가스화 공장은 각각 2 천만 톤의 이산화슬롯를 저장했습니다. 알제리의 천연 가스장은 또한 1,700 만 톤의 이산화슬롯를 저장합니다. 네덜란드의 프로젝트는 8 백만 톤의 이산화슬롯를 저장했습니다.
기후 변화에 관한 유엔 간 전문가 패널은 적절한 기술의 사용이 100 년 이상 저장된 총 이산화슬롯의 99%를 유지할 수 있으며 기술의 발전 으로이 기간은 1,000 년으로 증가 할 수 있다고 추정합니다.
이산화슬롯를 캡처하고 석유 생산을 늘린 후 석유 회사에 저장하고 판매하는 것 외에도, 또 다른 용액은 이산화슬롯를 사용하여 메탄올을 생산하는 것이며, 이는 수소보다 더 실용적인 연료 인 메탄올을 생산하는 것입니다.
현재 인류는 "수소 에너지 경제"로 이동하기 위해 클라리온의 전화를 들었다. 그러나이 과정에서 수소 생산 외에도 수소의 운송 및 저장에는 새로운 시설이 필요하며 연료 전지 기술은 상당한 진전을 이루어야합니다. 대조적으로, "메탄올 경제"는 비교적 달성하기 쉽다. 이산화슬롯와 수소로 생산 된 메탄올은 액체 에너지 형태이기 때문에, 현재 시설은 메탄올을 전달하는 데 사용될 수 있으며, 메탄올은 비히클 연소로 사용되도록 개선되었습니다.
남부 캘리포니아 대학교의 Rockell 탄화수소 연구소의 이사 인 George Olaher 교수와 화학 분야의 노벨상 수상자는 "메탄올 경제"를 적극적으로 옹호하며 이에 대한 신뢰로 가득 차 있습니다. "슬롯 기반 경제에서 '수소 경제'로의 전환은 아름다운 아이디어이지만 실제로이 목표를 달성하기는 쉽지 않으며, 우리는 재활용 할 수있는 이산화슬롯를 많이 가지고 있습니다."
　　기술 응용 프로그램 : 스프링은 더 이상 멀지 않습니다
2006 년 미국의 연합 주소는 미국 경제가 현재 석유에 지나치게 의존하고 있기 때문에 석유에 대한 의존도를 줄이기 위해 새로운 기술이 개발되어야한다고 지적했다. "미국은 현재이 분야에서 놀라운 속도로 연구를 수행해야한다고 믿었다."
그러나 이것은 사실이 아닙니다. 과학자들은 인간이 이미이 목표를 달성하기위한 몇 가지 좋은 기술 옵션이 있다고 생각하며, 핵심 문제는 정부가 정책 조정을해야한다는 것입니다. MIT의 Hull State Go는 다음과 같이 말했습니다 : "슬롯 배출을 지불해야한다는 공공 정책이 없다면 대기로 이산화슬롯를 직접 방출하는 것은 항상 슬롯를 포착하고 저장하는 데 저렴한 옵션입니다."
이산화슬롯 배출을 제한하는 세계적인 속도가 조용히 움직 였다는 것은 기쁘게 생각합니다. EU는 작년에 "슬롯 거래 시스템"을 제안했으며 계획은 파일럿 단계에 있습니다. 미국에서는 자동차 제조업체의 장애에도 불구하고 캘리포니아는 자동차의 온실 가스 배출을 제한 할 것을 제안한다고 주장합니다. Hurzhou Go는 시간이 지남에 따라 정부는 이산화슬롯 배출량을 제한하기위한 규제 조치를 취할 것이라고 생각합니다.
AEP Company는 의심 할 여지없이 다음과 같은 선진을 해왔으며, 충분한 기술 준비를하고 연방 정부가 이산화슬롯 배출량을 제한하기위한 조치를 취하면 회사는 "모든 문제에 대비할 수 있습니다".
깨끗한 석탄 기술의 경우 사람들은 믿을만한 이유가 있습니다. 겨울이 여기에 있습니다.
　　뉴스 링크
　　"EU 온실 가스 배출 거래 계획"소개
2002 년 EU는 도쿄 대도시 조약을 비준했습니다. 조약의 요구 사항에 따르면, 총 전 세계 온실 가스 배출량은 점차 줄어들어 야하며, 2012 년 총 배출량은 1990 년의 전체에 비해 5% 감소 될 것입니다.이 목표를 달성하기 위해 EU는 주로 시장 메커니즘에 의존합니다. 유럽 이 지표는 회사가 매년 온실 가스를 무료로 방출하는 최대 한도입니다. EU는 회사가 "법적 한도 변위"를 서로에게 양도 할 수 있다고 규정하고 있습니다. 다시 말해, 각 회사는 실제 배출량에 따라 시장 메커니즘을 통해 다른 회사로부터 특정 "법적 한계 변위"를 구매하거나 판매 할 수 있습니다.
이론적으로, 이산화슬롯의 "법적 한계 변위"거래 시장은 인센티브 메커니즘을 제공합니다.이 메커니즘은 기업이 자체 이산화슬롯 배출량을 줄이고, 법정 한도 내에서 배출을 통제하고, 초과 배출량을 구매하기 위해 추가 자금을 지출하지 않으며, 가능한 한 다른 회사에 "법적 한계 변위"의 나머지 부분을 판매하도록 장려합니다. 2005 년 1 월, EU는이 "온실 가스 배출 거래 계획"을 구현하기 시작했지만 이제는 예상치 못한 문제가 발생했습니다.
최근 PointCarbon이라는 노르웨이 연구 회사의 보고서에 따르면 올해 5 월 현재 일부 EU 회원국과 본사에 의해 공개 된 일부 데이터는 "온실 가스 배출 거래 계획"의 첫 해에 대부분의 EU 회원국이 회사의 실제 요구보다 "법적 변위 제한"을 더 많이 할당했으며, 전체적으로 67 개 국가가 배정 된 총체적 규칙이 67 개가 증가했다고 지적했다. 실제 총 배출량보다 3.4% 더 많은 배출량. 이 결과는 두 당사자를 시장 거래와 혼동하고 연쇄 반응을 일으킨다. 위의 계획이 구현 된 이후, EU의 법정 온실 가스 배출 한도 거래 시장은 꾸준히 성장했습니다. 뉴스가 공개 된 후, 법정 변위 한도의 거래 가격이 급락했습니다. 톤당 원래 30 유로에서 10 유로 이하로.
유럽
이와 관련하여 스웨덴의 Chamos University의 물리적 자원 이론 교수 인 Crestian Hazard는 EU가 "법적 변위 한도"를 할당하는 데 너무 관대하다고 생각합니다. 위에서 언급 한 계획의 "테스트 기간"은 2007 년 말이기 때문에 EU가 2007 년까지 온실 가스 배출을 제한하는 데 상당한 진전을 이룰 가능성은 거의 없다. EU가 실제로해야 할 일은 정부가 배분 한 "법적 배출 한도"를 줄이는 것입니다.
　　에너지 효율 향상은 배출을 줄이는 가장 좋은 방법입니다
프린스턴 대학교의 "슬롯 속도를 늦추기위한 특별 조치"에 대한 연구에 따르면 상업용 건물과 민간 주거용 건물에 가장 에너지를 절약하는 상업용 및 주거용 건설 기술을 사용하면 이산화슬롯 배출량이 크게 줄어들 수 있으며, 감소는 800 억 전인 수준의 발전소가 방출 한 이산화슬롯의 양과 동일 할 수 있다고 결론지었습니다. 또한, 현재 자동차 효율이 두 배가되면 (이전 예술과 함께이를 수행 할 수 있음) 동일한 효과를 얻을 수 있습니다. 따라서,이 두 가지 조치가 2 배의 접근법으로 취해지면, 매년 감소 된 이산화슬롯 배출량은 1,600 억 전 Watt 수준의 석탄 발전소에 의해 방출되는 이산화슬롯의 양과 같습니다.
분명히, 우리가 위의 조치를 부분적으로 취하더라도, 가져온 혜택은 상당히 상당합니다. 그렇다면 왜 에너지 활용 효율이 근본적으로 개선되고 이산화슬롯 배출량이 매일 증가 할 수 없습니까? 정확히 문제는 무엇입니까?
미국의 Lawrence National Laboratory의 건물 효율성 연구 프로젝트를 담당하는 과학자 인 Stephen Selkuwetz는 다음과 같은 생생한 설명을했습니다.
Energy Company의 회의실에서 5 명이 전력을 공급했습니다. 250,000 가구에 전기를 공급할 수있는 발전소를 건설하기 위해 수십억 달러를 투자했습니다. 이 결정이 내려진 후 250,000 가족이 혜택을 받았습니다. 그러나 에너지 절약 목표를 달성하기 위해서는 각 가족이 10 개의 에너지 절약 전구를 대체하고 에너지 절약 냉장고 및 에어컨을 구입할 수 있도록하는 큰 워크로드가 될 것입니다.
American Energy Efficiency Alliance의 연구 결과에 따르면 정부는 대부분의 에너지 세금을 사용하여 에너지 공급 (특히 화석 연료)을 지원하며 14%만이 효율성을 향상시키고 소비를 줄이는 데 사용됩니다. 전자의 마지막 결과는 이산화슬롯 배출량을 지속적으로 증가시키는 반면, 후자는 배출량을 줄이는 것입니다. 그럼에도 불구하고, 비용의 관점에서, 후자에 의해 생성 된 이점은 전자와 동일하거나 더 낫다.
조명의 관점에서 에너지 절약 효과를 검사 할 수 있습니다. 미국에서는 석탄 세대가 국가 전기 공급의 절반을 차지하며 상업 및 주거용 건물은 미국의 총 전력 소비의 3 분의 2를 차지합니다. 다양한 상업용 건물에서 소비하는 전기 중 35%가 조명에 사용되며 조명 전기는 주거용 주거용 건물에서 소비되는 전기의 20%를 차지합니다. Selkuwetz는 더 나은 건축 설계 선택,보다 효율적인 광원 및 더 민첩한 감지 및 제어 시스템과 같은 에너지 절약 측정 값이 적극적으로 취해지면 연간 절약 된 전기의 양은 40 억 10 억 와트 수준의 발전소의 전력 생성과 동일하다고 지적했다. 이런 식으로 상업용 건물 조명의 전기 소비를 절반으로 줄이기 쉽습니다.
에너지 활용 효율성 향상에 대한 투자가 궁극적으로 상당한 이점을 가져올 것이라는 데는 의심의 여지가 없습니다. American Institute of Technology의 2001 년 연구에 따르면 에너지 부는 3 개의 작은 에너지 절약 연구 프로젝트에 자금을 지원했으며, 최종 결과는 형광등, 냉장고 에너지 절약 압축기 및 저 방사선 창 덮개에 대한 전자 밸러스트이며 모두 널리 사용되었습니다. 당시 달성 된 누적 에너지 절약 비용은 300 억 달러에 달했습니다.
그러나 미국 정부는 이것에 대해 눈을 멀게하는 것으로 보이며 정책 지원의 초점을 바꾸는 징후는 없다. 정부가 제안한 2007 년 예산에서 에너지 효율 개선을위한 연구 기금은 더욱 줄어들었고, 에너지 에너지 효율 및 재생 에너지 사무소의 예산은 5 억 1,700 만 달러로 지난 회계 연도에서 1 억 1,200 만 달러가 감소했습니다. 또한 에너지 효율 개선 연구에 대한 인센티브가 더 줄어들 것입니다.

(출처 : 알리바바 화학 가격 도서관)