본 연구는 L-alanine을 적용한 스크러버의 주류공장 내 CO2 제거효율, 모니터링 데이터 분석/ 평가 및 에너지 저감효율을 평가하였다. 스크러버의 평균 제거율은 90.45%로 10,000 ppm이상의 고농도 CO2가 유입됨에도 제거효율이 뛰어난 것을 확인하였다. 스크러버 작동 후 작업장 내 CO2는 2,000ppm 이 하로 유지하여 약 74% 이상의 이산화탄소 저감 효율을 확인하였다. 또한 소비되는 전력량을 측정한 결과 스크러버 작동 후 230 kWh로 약 7.26%의 에너지가 절감되는 것으로 나타났다. 즉, 본 개발제품을 적용한 결과로 작업장 내 이산화탄소 농도를 외기유입 없이 낮은 농도로 유지함에 따라 근무자의 작업환경을 개선 시킬 수 있었으며 에너지 소비량 또한 저감할 수 있었다. 그러므로 식품, 주류공장 내 고농도 CO2 제거 공 정으로써 스크러버가 유용할 것으로 기대된다.
The mitigation of carbon dioxide emissions from thermal power plants and industry sections becomes more and more important. Especially, it is much more effective to reduce the nation’s total greenhouse gases than any other fields. In this study, therefore, carbon dioxide capture system was developed to reduce dust and carbon dioxide from combustion of fossil fuel which is the main cause of global warming. Instead of amine as absorbent, pure water was applied to make up for weakness of previous chemical absorption technology. Captured carbon dioxide was collected as a tar and water was purified to reuse by using charcoal. And the prototype system was tested to verify the performance of reducing carbon dioxide.
도시생활폐기물소각재(MSWI ash)을 매립하게 되면 장기적으로 중금속이 침출된다. 급속탄산화를 통하여 MSWI ash 내의 중금속을 탄산염 형태로 고정하여, 중장기적으로 침출을 방지할 수 있다. 본 연구에서는 급속 탄산화 방법을 통하여 소각재인 fly ash의 중금속 저감 및 이산화탄소 저감에 대해 수행하였다. NH4OH, NH4SCN, 및Ca(OH)2를 이용하여 test 하였으며, 소각재의 중금속을 탄산화 전, 후를 비교하여 중금속이 침출량을 비교 하였다. 추가적으로 이산화탄소가 fly ash에 포집된 이산화탄소 저감량을 나타내면서 이산화탄소 흡수제의 재사용 가능성을 확인하였다. 흡수제를 재생하는 과정에서 나온 CO32-이온에 의해 탄산화 된 금속염들의 성분 분석을 위해, XRD (X-ray diffraction analyzer(Ultima Ⅳ))를 사용하였다. 그리고 FE-SEM(Field emission scanning electron microscope, JEOL-7800)으로 filtering후 건조시킨 샘플과 fly ash의 표면구조를 촬영하고 비교하였다.
온실가스인 이산화탄소는 다른 온실가스에 비해 Global Warming Potential(GWP)가 가장 낮지만 배출량이 전체 온실가스 중 88 %의 비중을 차지하고 있다. 많은 국가에서 기후변화에 관심을 가지고 이산화탄소 저감에 대한 연구개발이 활발히 일어나고 있다. 본 연구에서는 암모늄 화합물을 이용하여 이산화탄소를 포집하고 산업폐기물의 금속이온을 이용하여 무기재료인 탄산칼슘을 생성하는 다양한 방법을 소개한다. 탄산칼슘 생성을 위해 칼슘이온이 포함된 탈황석고, 폐시멘트를 이용하였다. 결과에서 이산화탄소 포집 성능 및 최종생성물의 결정구조를 확인하였으며, 이산화탄소 loading 값 는 약 2.0의 값을 가진다. X-Ray Diffraction, Scanning Electron Microscope의 분석을 통하여 탄산칼슘이 생성되었음을 확인하였으며, 결정구조는 Vaterite가 생성됨을 확인할 수 있다. 효과적인 공정을 위하여, 생성물을 생성한 후 용액을 회수하여 재이용할 수 있어 연속적인 공정이 가능하다. 회수된 용액의 재이용의 가능성을 보기위하여 이산화탄소를 재흡수 시키면서 같은 공정을 2cycle씩 진행하여, 연속적인 공정의 잠재성을 확인하였다.
The concentration of carbon dioxide in atmosphere is gradually increasing as industrial activity is being facilitated. Since most of the industries are getting their energy from fossil fuels such as coal, petroleum and gas, carbon dioxide production is inevitable. However, by applying suitable carbon capture process at the end of the carbon dioxide emission facilities, the amount of carbon dioxide emitted to atmosphere can be significantly reduced. Thus, Carbon Capture and Storage (CCS) technologies have been developed by many nations. In that technology, captured carbon dioxide is stored in deep ocean or the underground holes. However, considering environmental effects and geological distinct characteristics, CCS technologies are thought to be developed finding new way to handle captured carbon dioxide. One of the method is to turn captured carbon dioxide into precipitated calcium carbonate salt by adding calcium ions. Conventionally, calcium carbonate salt formation is achieved by reaction under high pressure and temperature. However, this method requires large amount of energy to maintain reaction condition. Hence, carbon dioxide reduction and utilization technology through carbon fixation or carbonation in aqueous phase is proposed in this research. Using aqueous absorbent, carbon dioxide is captured and precipitated calcium carbonate salt was formed by adding calcium ions. All of the reaction occurred under ambient temperature and pressure (1 atm, 298.15 K). The amount of carbon dioxide reduction as well as yield of precipitated calcium carbonate salt were considered. Also, through instrumental analysis including Scanning Electron Microscope (SEM), X‐Ray Diffraction (XRD) and Thermogravimetric Analysis (TGA), possibility of final product utilization was investigated.
As international regulations for greenhouse gas emissions is strengthened in order to respond to climate change all over the world, we need to reduce greenhouse gas in urban planning. we derived the elements of the plan for a carbon balance of Seoul and suggested a methodology of urban design guidelines regarding the carbon balance.
The electrochemical carbon dioxide reduction to produce acetaldehyde, methanol and ethanol is investigated by using perovskite type electrode (La0.9Sr0.1CuO3). The experiments were performed under 100 mA/㎠ and -2 to -2.5 V vs. Ag/AgCl. The highest faradaic efficiencies for methanol, ethanol, acetaldehyde were 11.6, 15.3, and 6.2%, respectively. The experimental data demonstrated that the capability of the perovskite type oxide for the electrode of electrochemical carbon dioxide reduction to produce alcohols was superior to other metal electrode.