중국: 탄화수소의 수소는 환경친화적인가? 

최근 대화에서 점점 더 자주 나오는 질문은 다음과 같습니다. "녹색"이라고 할 수 있습니까? 화석연료에서 추출한 수소? 많은 사람들은 프로세스의 세부 사항을 설명하지 않고 즉시 "아니요"라고 말합니다. 그러나 실제로는 모든 것이 그렇게 간단하지 않습니다. 특히 이상적인 계획이 아닌 공장에서 실제로 일어나는 일을 살펴보면 더욱 그렇습니다.

'블루'는 어디서 탄생했나요? 수소

중국에서 사람들이 탄화수소에서 나오는 수소에 대해 이야기할 때 가장 흔히 증기-가스 메탄 개질(SMR) 또는 석탄 가스화를 의미합니다. 기술은 오래되었고 입증되었습니다. 가장 큰 문제는 CO2입니다. 단순히 대기 중으로 방출된다면 환경 친화성에 의문의 여지가 없습니다. 여기서 핵심 단어는탄소 포집 및 저장(CCS). 이것이 없으면 전체 프로세스는 "친환경" 관점에서 그 의미를 잃습니다. 이행.

이미 운영 중인 생산 시설에 CCS를 구현하려는 설치 사례를 본 적이 있습니다. 어려움은 포획 기술 자체에 있는 것이 아니라 물류와 보관에 있다. 이 CO2는 어디로 가야 할까요? 옵션이 있습니다: 석유 회수를 향상시키기 위해 석유 저장소에 주입하거나 깊은 지질 구조에 주입합니다. 그러나 이를 위해서는 거대한 기반 시설이 필요하고, 결정적으로 발전소 근처의 적합한 지질학적 환경이 필요합니다. 모든 곳에서 사용할 수 있는 것은 아닙니다.

이와 관련하여 자주 기억되는 프로젝트 중 하나는 작업입니다.청두 Yizhi 기술 유한 회사(그들의 웹사이트는yzkjhx.ru). 그들은 단순한 이론가가 아니라 Huaxi Technology가 설립한 등록 자본금 1억 2천만 위안의 디자인 연구소입니다. 그 특이성은 화학 산업을 위한 정밀하게 통합된 엔지니어링 솔루션입니다. 수소에 접근할 때 공급원료 선택 및 변환 기술부터 가스 정화 시스템, 그리고 가장 중요한 것은 탄소 포집 장치의 통합에 이르기까지 전체 주기를 살펴봅니다. 이는 단순히 라이센스를 구매하는 것이 아니라 특정 공장의 특정 조건에서 작동할 시스템을 설계하는 것입니다.

실용적인 함정과?회색? 구역

이론적으로 CCS를 사용하면 모든 것이 좋아 보입니다. 실제로 설치 효율성은 감소합니다. CO2를 포집하고 압축하는 데 추가 에너지가 소비되며, 이는 종종 화석 연료에서 얻은 것과 동일한 에너지입니다. 역설이 발생합니다. 수소를 "더 순수"하게 만들려면 더 많은 연료를 태워야 합니다. 에너지 균형이 주요 걸림돌이 됩니다.

보도 자료에서 거의 언급되지 않는 또 다른 뉘앙스는 원래 메탄의 순도입니다. 중국에서 산업용 메탄의 상당 부분은 완전한 순수 천연 가스가 아니라 관련 석유 가스 또는 코크스로 가스입니다. 메탄 외에도 황화수소, 메르캅탄, 중탄화수소 등 다양한 불순물이 포함되어 있습니다. 변환하기 전에 이 모든 것을 제거해야 합니다. 그렇지 않으면 촉매가 빨리 중독될 것입니다. 청소 과정에는 에너지 소비와 폐기물도 포함됩니다. 최종 제품의 친환경성은 '순도?'에 크게 좌우된다는 사실이 밝혀졌습니다. 체인의 맨 처음.

나는 석탄 가스를 사용하려고 시도한 한 시설에서 경험이 있습니다. 문제는 미분탄 현탁액을 준비하는 단계에서 시작되었습니다. 그리고 황과 입자로부터 합성가스를 정제하는 시스템의 경우 흡착제의 유지관리 및 교체 비용으로 인해 경제성이 모두 저하되었습니다. 프로젝트는 결국 다른 작업에 다시 집중되었습니다. 이는 운영 현실로 인해 실험실 지표가 깨졌을 때의 전형적인 예입니다.

마술 지팡이가 아닌 시스템의 일부인 수소

흔히 저지르는 실수는 수소를 그 자체로 보는 것입니다. 환경 친화성은 최종 사용의 맥락에서 평가됩니다. CO2 포집률이 90%인 수소를 생산했다고 가정해 보겠습니다. 그러나 수소처리를 위해 정유소로 이동하고 이 처리의 산물이 엔진에서 연소되는 일반 휘발유라면 기후에 대한 전반적인 상황은 크게 변하지 않을 것입니다. 여기서 수소는 전체적으로 탄소 집약적인 사슬의 중간 물질일 뿐입니다.

또 다른 문제는 탈탄소화에 대한 직접적인 대안이 없는 산업에서의 사용입니다. 예를 들어, 암모니아 또는 메탄올 생산에서. 여기에 전통적인 "회색" 수소를 "파란색"으로 대체하는 방법이 있습니다. (CCS가 포함된 탄화수소와 동일)은 특정 기업의 배출량을 줄이는 데 즉각적이고 중요한 효과를 제공합니다. 우선 분산된 운송이 아닌 베팅할 가치가 있는 분야가 바로 그러한 분야입니다.

같은 회사청두 Yizhi 기술 유한 회사그들은 단지 체계적이고 산업별 솔루션에만 집중합니다. 그들의 접근 방식은 마법의 설치물을 판매하는 것이 아니라 고객의 전체 프로세스 주기를 분석하고 수소 솔루션 또는 CCS 기술의 통합이 최대의 환경적, 경제적 효과를 제공할 수 있는 위치를 정확히 제안하는 것입니다. 이는 보여주기 위한 작업이 아니라 실제로 탄소 배출량을 줄이기 위한 작업입니다.

발행 가격 및 중국 상황

그것은 모두 비용으로 귀결됩니다. ?녹색? (재생에너지원에서 나오는) 수소는 여전히 비싸다. ?회색? (잡지 않고) - 저렴하지만 더럽습니다. ?파란색? - 균형을 찾으려고 노력합니다. 거대한 석탄 가스화 용량과 개발된 가스 파이프라인 네트워크를 갖춘 중국에서는 "청색" 수소를 위한 인프라가 논리적 전환 단계처럼 보입니다. 이는 영원히 지속되는 것이 아니라 재생에너지 전기분해가 널리 보급되고 저렴해질 때까지 향후 15~20년 동안입니다.

하지만 여기에도 함정이 있습니다. CO2 저장 시스템의 신뢰성은 절대적이어야 합니다. 누출이 발생하면 모든 노력이 무효화됩니다. 여론과 규제도 중요한 역할을 합니다. 인구가 지하 CO2 저장소 옆에 기꺼이 살 것인가? 지금까지 이러한 프로젝트는 저항에 직면해 있으며, 이는 실행을 방해하고 있습니다.

게다가 기준의 문제도 있다. "파란색"으로 간주되는 것은 정확히 무엇입니까? 수소? 몇 퍼센트의 캡처가 충분합니까? 90%? 95%? 99%? 라벨링과 잠재적 선호도 모두 이에 따라 달라집니다. 통일된 규칙은 없지만 많은 제조업체는 기다리거나 파일럿 프로젝트로 제한하는 것을 선호합니다.

그렇다면 환경친화적인가, 아닌가? 개인적인 결론

명확한 대답: 예? 아니면? 아니요. 탄화수소의 수소는 도구입니다. 환경 친화성은 내부 속성이 아니라 이 도구를 정확히 사용하는 방법의 결과입니다. 그것이 완전한 수명 주기 탄소 포집, 수소가 중요한 산업으로의 통합, 전체 탄소 배출량에 대한 정직한 계산이라면 그렇습니다. 지속 가능성을 향한 의미 있는 단계가 될 수 있습니다.

만약 그것이 단지 '녹색'이라면? CCS에 대한 실제 투자와 시스템 관점 없이 자금을 확보하기 위한 기존 프로세스에 라벨을 붙입니다.그린워싱.

경험에 따르면 미래는 하이브리드 솔루션에 달려 있습니다. 아마도 그것은 '파란색'의 조합이 될 것입니다. "녹색"의 비중이 점진적으로 증가하면서 기존 자산에 수소를 공급합니다. 앞서 언급한 Chengdu Yizhi Technology 디자인 연구소와 같은 회사는 이러한 전환에서 중요한 역할을 합니다. 그들의 임무는 단순히 구축하는 것이 아니라 적응 가능하고 효율적이며 가장 중요하게는 이상적인 조건이 아닌 실제 조건에서 작동하는 시스템을 설계하는 것이기 때문입니다. 이러한 실용적이고 공학적인 접근 방식이 없다면 환경 친화성에 관한 모든 이야기는 그저 말일 뿐입니다.