SCR 촉매 기술 채택이 경제적이고 효율적인 CO2 포인트를 추구하는 발전소를 위한 로드맵이 될 수 있습니까?

탄소 배출 제로 전력망 개발이 진행되면서 국제 에너지 기구(IEA)와 같은 글로벌 기관에서는 CCUS(탄소 포집, 활용 및 저장)의 큰 역할을 점점 더 지적하고 있습니다. IEA는 CCUS 없이는 순제로 도달이 거의 불가능할 것이라고까지 말했습니다.

정부가 제안한 온실가스 배출 기준, 탄소 배출량에 대한 집중적인 조사, 공공 및 민간 부문의 쏟아지는 투자로 인해 CCUS 기술과 솔루션에 대한 관심이 폭발적으로 높아졌습니다. 그러나 산업 수준에서 광범위한 점오염원 CO2 포집은 초기 단계에 있습니다.

천연가스를 사용하는 발전소 환경보다 이러한 현상이 더 뚜렷하게 나타나는 곳은 없습니다. 전기 생산 중 CO2 배출을 성공적으로 완화하면 천연가스 전력이 순제로 시대에 풍부하고 신뢰할 수 있는 청정 전력원으로 수용되는 방향으로 균형이 기울어질 것입니다.

CCUS 기술은 특히 향상된 오일 회수의 기반으로 오랫동안 존재해 왔지만, 널리 채택되기까지의 주요 장애물은 기존의 액체 아민 기반 CO2 포집 방법과 관련된 높은 비용과 비효율성이었습니다. 전통적인 탄소 포집 기술에는 상당한 에너지 투입이 필요한 경우가 많으며, 이로 인해 플랜트 효율성이 감소하고 운영 비용이 증가합니다. 대규모 CO2 포집 시설을 구현하는 데 필요한 자본도 상당하여 발전소 운영자가 이러한 솔루션을 추구하는 것을 방해합니다. 더욱이 이러한 시스템에 필요한 공간으로 인해 기존 시설을 개조하는 것이 종종 비실용적입니다.

발전소 부문에서 점 배출원 탄소 포집 구현의 복잡성을 해결하기 위해 노력하는 동안 선택적 촉매 환원(SCR) 시스템 채택의 성공은 귀중한 교훈을 제공할 수 있습니다. 1990년대 초부터 SCR 촉매는 화석 연료 연소로 인한 산화질소(NOx) 배출을 줄여 더 깨끗하고 스모그 없는 공기를 만들기 위해 널리 사용되었습니다.

경제적이고 공간 효율적인 SCR 시스템을 향한 여정은 사례 연구 이상의 것을 제공합니다. 일부 새로운 점 배출원 포집(PSC) 기술(그림 1)은 현재 기존 SCR 시스템과 함께 작동하고 확장하여 NOx 및 CO2 결합 감소라는 강력한 효과를 제공하도록 설계되고 있습니다.

SCR 시스템은 1959년 미국에서 처음 특허를 받았습니다. NOx를 줄이기 위한 초기 응용 프로그램은 천연 가스 복합 발전(NGCC) 발전소에 설치되었으며, 이어서 1990년대 초 석탄 화력 발전소에 설치되었습니다.

2006년까지 SCR을 갖춘 석탄 화력 발전 용량은 100GW에 달했습니다. 미국에서만 300개 이상의 석탄 화력발전소가 SCR 기술을 도입했으며, 주로 기존 증기 발생기를 개조했으며 국제적으로는 더 많은 설치가 이루어졌습니다. 오늘날에도 성공적으로 운영되고 있는 많은 시설에는 CORMETECH에서 제조한 SCR 촉매가 사용됩니다.

상당한 운영 경험과 기술 발전으로 SCR은 NOx 감소에 대한 안전하고 신뢰할 수 있으며 경제적인 접근 방식이 되었습니다. 최신 SCR 시스템은 석탄 화력발전소 및 복합발전소의 NOx 배출을 90% 이상 줄일 수 있으며, 가스 연소 응용 분야는 일반적으로 95% 이상의 NOx 감소를 달성합니다. 시스템의 모듈식 설계는 기존 공장에 원활하게 개조할 수 있고 새 빌드에 직접 통합할 수 있습니다.

세계는 선진국이 주도하는 가운데 탄소 순배출 전력망을 향해 빠르게 발전하고 있습니다. IEA는 지구 온난화를 제한하기 위해 전 세계 에너지 부문이 2050년까지 탄소 배출 순 제로에 도달하기 위한 '필수 조건'을 제시했습니다.

NOx 배출을 유발하는 독성 스모그를 줄이는 것이 시급한 반면, CO2 배출은 사람과 지구에 실존적 위기를 초래합니다. 넷제로를 향한 길은 다면적이고 미묘하며 SCR 감소는 특정 산업과 기술을 목표로 삼았습니다. 그러나 배출원에서 CO2를 포집할 수 있는 잠재력은 SCR 아날로그 쇼가 이전에 작동했던 입증되고 간단한 전략이기 때문에 CCUS는 산업 및 정부 투자의 증가하는 점유율을 받고 있습니다.