신에너지 석탄가스화란 (간단 정리)

(아래에 간단 정리를 확인해보세요)

 

석탄이나 중질잔사유 가스화ㆍ액화는 신에너지 기술로 재생에너지와 구분된다.

 

신에너지란 기존에 활용하던 화석연료를 신기술을 적용해서 새로운 에너지원으로 변환한 에너지 유형을 말한다.

 

일부 유연탄을 제외하고는 국내에서 생산되는 석탄의 품질은 매우 낮은 편이다.

이런 낮은 품질의 연료를 산소나 스팀에 의해 가스화한 후 생산된 합성가스(일산화탄소와 수소가 주성분)를 정제하여 고급에너지로 전환시키면 국내에 아직 많이 매장되어 있는 자원을 보다 효과적으로 활용할 수 있을 것이다.

석탄, 중질잔사유 가스화ㆍ액화는 복합기술을 말한다.

 

전체 전력의 50% 이상을 차지하고 있는 석탄화력 비중을 낮추고 신재생에너지 발전량을 늘리는 것은 쉽지 않다.

이러한 이유와 부존 에너지 자원이 없는 우리나라는 신재생에너지 비중을 높이는 속도가 느려질 수밖에 없다.

따라서 2050 탄소중립까지 석탄이 주 에너지원으로 활용될 수밖에 없다.

 

그래서 나온 것이 석탄가스화의 대표적인 활용 방식으로 석탄가스화 복합발전(IGCC : Integrated Gasification Combined Cycle)이 있다.

 

이것은 저급 석탄과 같은 연료를 고온 고압 조건에서 불완전연소를 시키거나 가스화 반응을 통해 합성가스를 만들어 정제 공정을 거친 후, 가스 터빈으로 1차 발전을 시키고 증기 터빈으로 2차 발전을 시키는 형태로 비교적 높은 효율을 얻을 수 있다.

또 공정에서 대기가스를 방출하지 않는 친환경적인 복합발전 방식이다.

이 발전 기술은 기존의 석탄 화력발전소와 비교한다면 발전효율이 40%에 가까울 정도로 높고, 대기오염의 주번인 아황산가스나 이산화탄소 배출을 반 이상 줄일 수 있다는 큰 장점이 있다.

석탄가스화 기술의 특징은 석탄이 가지고 있는 에너지의 대부분을 화학 에너지로 바꾸어 사용할 수 있다는 점이다.

석탄을 직접 연소시키면 그 과정에서 발생하는 다이옥신 등 공해 물질의 배출을 줄이기 위한 급속 세정 등의 과정을 거치면서 에너지의 손실이 커진다.

그러나 석탄을 가스화하여 반응을 시키면 주요 생성물이 일산화탄소와 수소이므로, 연료 내에 포함되어 있던 에너지가 화학에너지로 변환될 뿐, 대부분 그대로 유지될 수 있다.

석탄가스화의 최종 활용 목표는 단순히 발전만은 아니다.

최근에 중국, 일본에서는 석탄가스화를 통해 비료를 생산하는 공정을 개발하였다.

석탄을 가스화, 정제 과정을 거쳐 암모니아 가스와 합성하여 비료의 원료로 사용하는 것이다.

또 유사한 공정으로 다른 화학원료를 생산하는 신기술도 개발하고 있다.

석탄가스화 복합발전은 이산화탄소 배출 대응 측면에서도 매우 유리하다.

또한 천연합성가스나 메탄올 등 다양한 고부가가치 제품을 생산할 수도 있다.

 

이 기술은 다양한 화학제품을 생산할 수 있는 파생 기술과 쉽게 연계할 수 있어 장점이 많지만, 아직까지 기술의 완성도와 가동률이 낮은 편이다.

또한 연계 생산 공정에 많은 시설비가 필요하다는 단점이 있어 앞으로 이를 개선할 수 있는 새로운 기술개발이 필요하다.

 

 

[간단 정리]

석탄을 가스로 만들어 가스 터빈으로 1차 발전한 후 증기 터빈으로 2차 발전을 해 높은 효율을 얻어 발전시킬 수 있는 석탄 발전 기술이다.