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CCS Redux: 배기관에서 CO2를 포집하는 것은 결코 죽지 않는 나쁜 생각입니다

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다양한 비효율적이고 비효율적이며 비용이 많이 드는 형태의 탄소 포집 및 격리는 또 다른 과대광고 주기를 가속화하고 있습니다. 실제로 변한 것은 없습니다. 문제는 여전히 존재합니다. 대안은 여전히 ​​​​더 ​​좋습니다. 활용 가능성은 아직 미미합니다. 그래서 CCS Redux 시리즈는 약간의 수정을 거쳐 오래된 CCS 기사를 다시 게시합니다.


여기에 아이디어가 있습니다. 많은 CO2가 자동차와 경트럭에서 발생합니다. 그렇죠? 그럼 그냥 차 자체에 담아보는 건 어떨까요?

나는 많은 사람들이 그런 생각을 가지고 있다고 확신합니다. 그리고 약 10초 동안 생각한 후에 그들은 그것이 얼마나 멍청한 것인지 깨닫고 계속 나아갔습니다. 하지만 이 아이디어를 정말 좋아하고 여러 개의 실제 프로토타입을 제작한 회사가 있습니다. 어느 것? 사우디 아람코. 들어본 적이 없다면 이 회사가 세계 최대의 석유 및 가스 회사이고 사우디 정부가 전액 소유하고 있다는 사실을 들어도 놀라지 않을 것입니다.

예, 그것은 기술에 대한 변종을 계속해서 내놓고 있고, 잘 속는 사람들은 그것이 심각한 일인 것처럼 계속 보도하고 있습니다. Saudi Aramco는 대부분의 트렁크와 뒷좌석에 탄소 포집 및 압축 장치가 장착된 Toyota Camry 세단 프로토타입을 제작했습니다.

잠깐, 사람들이 정말 그렇게 속기 쉬운 걸까요? 물론이죠. 다음은 보도 자료의 간략한 샘플입니다.

계속할 수도 있지만 아이디어를 얻으실 수 있습니다. Saudi Aramco는 STEM 유형으로 가득 차 있으며 그것이 실제로 말도 안되는 일이라는 것을 알고 있다고 확신합니다. 하지만 그들은 프로토타입을 컨퍼런스와 언론인에게 계속해서 보여주고 사람들은 그것이 진짜인 것처럼 계속 보도합니다.

이 뱀파이어 아이디어에 대한 지분을 게시하기 위해 실제로 지분을 곪아터진 심장에 몰아넣지는 않더라도 저는 이와 같은 시스템에 수반되는 사항, 의미 및 비용에 대한 기본 사항을 작업했습니다.

언제나 그렇듯이 저는 데이터로 시작했습니다.

  • EIA: 연료 에탄올이 포함되지 않은 휘발유 1갤런을 연소하면 약 19.6파운드의 CO2가 생성됩니다.
  • Garber: 휘발유 1갤런의 무게는 6.2파운드입니다.
  • FHWA: 평균적인 미국인은 연간 13,476마일, 하루 37마일, 일주일에 259마일을 운전합니다.
  • 모터트렌드: 2016년 미국 자동차 및 트럭 총 평균 연비는 24.7mpg였습니다.
  • UWaterloo: 효율적인 운송을 위해 CO2를 7.38MPa 이상으로 압축하는 것이 일반적입니다. 압축은 일반적으로 여러 단계에서 발생합니다. 압축에는 4~5단계가 있습니다. 각 단계 동안 가스 온도가 상당히 상승합니다. CO2 압축 효율은 약 80%입니다. 예를 들어, CO2를 7.38MPa로 압축하는 데 필요한 에너지는 CO2 1톤당 약 60kWh입니다.

흥미로운 숫자와 처음 두 점을 보면 이것이 어디로 가는지 분명하게 알 수 있지만 어쨌든 거기까지 가보겠습니다.

평균적인 미국인은 24.7mpg 자동차를 타고 하루에 37마일을 운전합니다. 단, 그들의 차는 최소한의 추가 CO2 압축 및 저장 장비로 다른 사람의 무게를 짊어지기 때문에 평균 24.7mpg가 되지 않습니다. 24mpg로 줄여보겠습니다.

그들은 하루에 약 37/24= 1.5갤런의 가스를 연소합니다. 그들의 차는 휘발유를 태워서 6.2*1.5=9.3lb 더 가벼워지지만, 19.6*1.5=29.4lb 더 무거워져 29.4-9.3=20.1lb의 순 중량 증가를 얻습니다. 일주일 안에 그들은 매일 CO2를 배출하지 않을 것이기 때문에 140.7lb로 바뀌고 또 다른 인체와 또 다른 연비가 떨어집니다. 물론 1년 동안은 7316.4lb입니다.

하지만 4단계 압축에서 7.38 MPA 압축으로 향한다고 가정해 보겠습니다. 그렇지 않으면 자동차 뒤에 거대한 CO2 풍선이 떠 있을 것입니다. 일주일 동안 그들은 140.7/2000=0.07톤의 CO2를 압축할 예정이며, 이에 따라 60*0.07=4.2kWh의 전기가 필요합니다. 그 전기는 어디서 나올까요? 가솔린 엔진에서 발전기 역할을 합니다. 746와트 = 1마력. 따라서 그들은 전진하는 대신 연소된 휘발유의 몇 퍼센트를 CO2 압축으로 전환하게 될 것입니다. 그 요소만으로도 이 모든 것에 5~10%를 추가할 수 있을 것입니다.

결론은 평균적인 미국 운전자가 매주 차 안에 시체만큼의 CO2를 처리해야 한다는 것입니다.

이 CO2 시체를 정확히 어디에 처리할 것인가? 주유소가 CO2를 수용하기로 결정했다고 상상해 봅시다. 모든 운전자가 고려할 다른 배포판 선택은 실제로 없습니다. 주유소에는 자체 CO2 압축기가 있어야 하며 3,000hp CO2 압축기의 평균 비용은 447만 달러입니다. 그래, 그게 그 사람들을 행복하게 해줄 거야.

그리고 설치해야 할 거대한 경적 탱크가 있습니다. 단일 주유소에서 하루에 4,000갤런의 휘발유를 판매한다고 가정하면 결과적으로 발생하는 CO2를 위한 저장 공간이 필요하며 이는 하루에 4,000*19.6=78,400lb의 CO2 또는 548,800을 압축하고 저장할 수 있어야 함을 의미합니다. 일주일. 하루 39.2톤, 주당 274.4톤이다. 이는 매일 39.2*60=2,352kWh 또는 매주 16,464kWh의 전기를 추가로 빨아들이게 된다는 것을 의미합니다. 평균 미국 상업용 전기 비용이 kWh당 10.74센트라면 하루에 2,352*10.74=$252.60 또는 주당 $1,768.23의 추가 비용이 발생합니다.

그리고 주차공간도 안녕. 그리고 아마도 세차장도 마찬가지일 겁니다. 평균 주유소가 하루에 가스를 판매하여 약 200달러의 수익을 올린다는 사실을 알고 계셨습니까? 그래서 편의점과 세차장이 중요해요. 그리고 왜 자동화된 펌프를 가지고 있는지.

아, 하지만 그들은 CO2를 팔아 그 돈을 벌겠죠, 그렇죠?

아니요. CO2의 시장 가치는 톤당 약 30달러이지만 이는 유통을 제외합니다. 유조선 트럭의 최대 적재량은 80,000lb입니다. 처리해야 할 CO2의 양이 548,800lb이므로 일주일에 7대의 트럭이 CO2만을 위해 올 것입니다. 미국에서 트럭으로 배송하는 데는 톤마일당 미화 15.6센트가 소요됩니다. CO2가 50마일 떨어진 곳의 수집 센터로 배달된다고 가정하면, 어딘가에서 모아야 하는 주당 $2,140.32의 또 다른 비용이 됩니다. 트럭에는 자체 냉동 및 압축 장치가 필요하므로 그 비용은 더 높아질 것입니다.

아 잠깐만요, 미국의 평균 화물 트럭은 톤마일당 161.8g의 CO2를 배출합니다! 이는 단지 1톤의 CO2를 운반하는 것만으로도 2톤의 CO2가 더 배출된다는 것을 의미합니다. 네, 이것은 우리가 더 많이 찌를수록 점점 더 이해가 되지 않습니다.

2024년 업데이트: 이 막다른 골목을 탐험할 최신 운송 수단은 해상 운송입니다. 최근 다른 곳에서 지적했듯이, 선박 배기가스에서 나오는 CO2를 100% 포집하여 나중에 디캔팅하기 위해 선내에 저장한다면 연료가 연소됨에 따라 질량은 2.7배, 공간은 2.5배 차지하게 됩니다. 그리고 이는 추가적인 에너지 비용을 들여 액화된 CO2와 같습니다. 또한, 탱크가 파열되면 액체 CO2가 선박의 선실과 공간을 밀도가 높고 질식시키는 기체 이산화탄소로 쉽게 채울 수 있으므로 해결해야 할 추가적인 안전 위험이 발생합니다. 실제로 업계에서는 이에 대해 매우 진지하게 생각하고 있어 싱가포르에 있는 해양 탈탄소화 글로벌 센터에 수백만 달러를 지불하여 시범 운영을 하고 있습니다.


Saudi Aramco가 이처럼 명백히 무의미한 아이디어를 홍보하는 데에는 어떤 이유가 있을 수 있습니까? 그리고 왜 사람들은 심지어 에너지 배경을 가진 박사들이라도 그렇게 쉽게 그것에 빠지겠습니까? (농담하는 것 같나요? 목록의 첫 번째 기사를 보세요.)

음, 첫 번째는 Aramco의 오래된 수익입니다. 연간 수익 4,550억 달러로 많은 무화과 잎과 그린워싱 활동을 할 수 있습니다. 이는 전체 자동차 산업 및 관련 화석 연료 이해 관계에 있어 급속한 교통 전기화 시대에 내연 차량의 수명이 연장되었음을 암시하는 내용을 제공합니다.

사람들이 그것에 빠지는 이유는 일반적인 이유가 있습니다. 그 중 일부는 악의적입니다. 일부는 비용을 예측하고 분석하는 능력이 부족합니다. 그 중 일부는 기본적인 STEM 기술이 부족하다는 것입니다. 그리고 그 중 일부는 Aramco의 홍보 부서가 시선을 사로잡는 언론과 친근한 분석가들에게 보도 자료를 제공하고 그들이 그것을 먹어치우는 것입니다.


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