연소전 탄소포집 (Pre-Combustion Carbon Capture)
쉽게 풀면
연소후 포집이 연기가 나온 뒤 걸러내는 방식이라면, 연소전 포집은 아예 태우기 전에 연료를 미리 손질해서 이산화탄소가 될 성분을 따로 빼놓는 방식입니다. 석탄이나 천연가스 같은 연료를 고온·고압에서 가스로 바꾼 뒤, 이 가스를 다시 반응시켜 수소와 이산화탄소로 분리합니다. 이렇게 얻은 수소는 깨끗하게 연소시켜 에너지로 쓰고, 분리된 이산화탄소는 따로 포집합니다. 연소가 일어나기 전 단계에서 미리 처리한다는 점이 핵심입니다.
왜 중요한가
연소전 포집은 이산화탄소가 고농도로 농축된 상태에서 분리가 이루어지기 때문에 이론적으로 분리 효율이 높다는 장점이 있어, 신규 발전소나 가스화 복합발전 설비 설계 시 유력한 대안으로 연구됩니다. 다만 기존 설비에 적용하기보다는 신설 설비에 적합한 방식이라는 점에서 연소후 포집과 적용 대상이 구분됩니다.
논문에서는 이렇게 쓰입니다
가스화 발전 설비에 연소전 포집 기술을 붙였을 때 전체 발전 효율이 어떻게 달라지는지 검토했다는 뜻입니다.
합성가스를 수소와 이산화탄소로 바꾸는 반응에서 수소를 더 많이 얻는 방법을 다루었다는 의미입니다.
조금 더 깊게 보면
연소전 포집 공정은 일반적으로 연료를 산소나 수증기와 반응시켜 일산화탄소와 수소로 구성된 합성가스를 만드는 가스화 단계, 이후 일산화탄소를 수증기와 반응시켜 이산화탄소와 추가 수소를 얻는 수성가스 전환반응 단계, 그리고 이산화탄소를 분리하는 단계로 구성됩니다. 분리된 수소는 가스터빈 연료 등으로 활용됩니다.
주의할 점
가스화 설비 자체의 초기 투자비가 크고 공정이 복잡하여, 기존 화력발전소에 사후 적용하기보다는 신규 설비 설계 단계에서 고려되는 경우가 많습니다.