영국 에딘버그(Edinburgh)에 위치한 헤리엇와트 대학(Heriot-Watt University)의 과학자들은 광촉매 환원(Photo-catalytic Reduction) 기술을 이용하여 온실가스를 재활용하고자 노력하고 있다.

 

이들은 발전소에서 배출되는 대표적인 온실가스인 이산화탄소를 가정 및 수송 분야에서 사용이 가능한 액체/기체 연료로 변환하려는 기술을 개발 중이다. 이러한 변환 공정의 또 다른 긍정적인 면은 태양 복사(Solar Radiation)를 활용할 수 있다는 점이다.

 

Mercedes Maroto-Valer 교수가 책임을 맡고 있는 이번 프로젝트는 발전소에서 생성되는 온실가스를 활용하여 에탄올, 메탄올, 메탄 등을 생산하는 것을 목표로 하고 있다. 이에 연구팀은 현재 활용이 가능한 타 기술들과 비교했을 때 더 높은 품질의 연료를 생산할 수 있는 차세대 광촉매 환원 공정을 개발하고 있다.

 

광촉매 환원 공정을 통해 얻어지는 연료 제품은 가정에서 지역 난방을 위해 활용될 수 있으며, 항공기의 연료로도 이용이 가능하다. 현재 가정용 분야는 전세계적으로 배출과 관련된 모든 저감 목표에서 제외되어 왔던 반면, 국제 항공 산업은 배출을 줄일 수 있는 방안을 고심하고 있다.

 

따라서 발전소의 온실가스를 활용하여 액체연료를 성공적으로 생산할 수 있다면 항공사 탄소 발자국(Carbon Footprint)을 줄이는데 큰 도움을 줄 것으로 보인다.

 

많은 회사들은 산업에서 발생하는 온실가스(Greenhouse Gas, GHG) 배출을 재활용할 수 있는 기술을 개발하기 위해 노력하고 있다. 지난 2009년 Arizona Public Service는 조류(Algae)를 활용하여 석탄발전소에서 배출되는 이산화탄소를 바이오연료로 변환하려는 프로젝트에 대해 70.5 백만 달러(약 82억원)의 연구 보조금을 지원받았다.

 

또한 LanzaTech사는 온실가스를 재활용하려는 회사 중 항공연료 시장에 많은 노력을 기울이고 있다. 이 회사는 제철소, 정유회사 및 다른 화학산업에서 발생하는 배출가스(Flue Gas)를 처리하기 위해 생물학적 공정(Biological Process)을 이용한다. 이들은 발효(Fermentation) 공정을 통하여 항공기에 동력을 공급할 수 있는 바이오연료(Biofuel)를 생산하고자 계획하고 있다.

 

LanzaTech사의 초기 기술은 일산화탄소(Carbon Monoxide)를 활용하는 분야에 국한되었지만, 말레이시아 석유회사인 PETRONAS와 협약을 통해 천연가스 유정에서 발생하는 이산화탄소를 처리할 수 있도록 기술을 확장할 계획이다. 이번 기술 확장을 통해 고분자 및 플라스틱 시장에서 활용되는 고부가 화학물질인 아세트산(Acetic Acid) 생산이 가능할 것으로 기대된다.

 

화석연료 발전과 같이 다량의 에너지가 집중적으로 소비되는 산업에서 배출되는 온실가스를 재활용하는 기술은 개발도상국뿐 아니라 선진국에서도 차세대 탄소 완화 기술로서 활용될 것으로 예상된다.

 

이러한 기술은 해상 및 항공 운송에 탄소 배출을 줄이기 위한 즉각적인 조치 수단으로 활용될 수 있다. 또한 이러한 온실가스 변환 기술을 통해 개발도상국들은 저탄소 경제 성장 및 탄소 배출 억제에 많은 도움을 받을 것으로 보인다.

 

 

 

 

Scientists of the Heriot-Watt University, Edinburgh are working on photo-catalytic reduction technology which would recycle carbon dioxide emissions from power plants into liquid and gaseous fuels for the domestic and transport sectors.

 

Another positive aspect of this conversion process is the use of solar radiation.

 

A team of scientists led by Professor Mercedes Maroto-Valer is working to generate ethanol, methanol and methane from emissions of power plants. The team is working on the next generation photo-catalytic reduction process that will yield higher quantity of fuels compared to the technology available at present.

 

 

The fuels products can be used for district heating in the domestic sector and as transport fuels in aircraft. While the domestic sectors are currently excluded from probably all emission reduction targets around the world, the international aviation industry is currently contemplating mechanisms to reduce emissions. Thus, successful production of liquid fuels from this technology may help the airlines reduce their carbon footprint.

A number of companies are working on such technology to recycle GHG emissions from industries. In 2009, the Arizona Public Service received $70.5 million in stimulus funding for a project to convert carbon dioxide emissions from a coal power plant into biofuel using algae.

 

One such company working specifically in the aviation fuels market is LanzaTech. The company uses a biological process to treat flue gases from steel plants, oil refineries, and other chemical industries. Through the process of fermentation the company plans to produce aircraft grade biofuel which can be used to power aircraft.

 

LanzaTech’s original technology works with carbon monoxide emissions but through an agreement with PETRONAS the company plans to extend the technology to include treatment of carbon dioxide emissions from natural gas wells to produce acetic acid, a high value chemical with applications in the polymers and plastics markets.

 

The technology of recycling emissions from energy-intensive industries could give birth to the next-generation of carbon mitigation across the developed world as well as developing countries. Such technologies can help shipping and airline sectors to take immediate steps to reduce carbon emissions. They would also enable developing countries support low-carbon economic growth and help curb their carbon emissions.