저탄소 연료란 무엇입니까?
작성자: Aytek Yuksel, Power Systems 콘텐츠 마케팅 리더
많은 기업들이 탄소 발자국을 줄이는 것을 우선순위로 삼고 있습니다. 비즈니스 소유자는 이산화탄소(CO2) 배출을 줄이는 여러 가지 방법을 이용할 수 있습니다.
하나는 탄소 상쇄를 구매하고 다른 사람에게 비용을 지불하여 귀하를 대신하여 배출량을 줄이는 것입니다. 또 다른 방법은 예를 들어 직원의 출장 빈도를 줄이거나 건물의 에너지 효율성을 개선하는 등 에너지를 덜 사용하는 것입니다. 저탄소 및 대체 연료를 사용하는 것은 점점 더 많은 기업에서 실행 가능해진 세 번째 옵션입니다. 저탄소 연료는 많은 응용 분야에서 기존 화석 연료의 대체품으로 사용될 수 있습니다. 예를 들어, 개인용 자동차, 트럭, 오프로드 차량, 선박 등을 포함한 모든 유형의 차량은 저탄소 연료로 작동할 수 있습니다. 저탄소 연료 또는 재생 가능 에너지로 만든 전기를 구매하는 것도 기업의 탄소 발자국을 줄이는 방법입니다.
천연가스와 프로판 저탄소 연료가 있습니까?
이러한 화석의 기원에도 불구하고 천연 가스와 프로판은 기존의 대안과 비교할 때 저탄소 연료입니다. 둘 다 가솔린과 디젤보다 배출가스 계수가 낮습니다. 즉, 특정 금액 또는 천연가스 또는 프로판을 태우면 그에 상응하는 양의 가솔린이나 디젤을 태우는 것보다 CO2 적게 방출됩니다. 탄소 함량이 높은 연료는 연소 시 더 많은 CO2를 방출합니다. 천연가스는 주로 메탄으로 구성됩니다. 메탄의 한 분자에는 단일 탄소 원자가 포함되어 있습니다. 그 결과, 메탄은 다른 화석 연료보다 탄소-에너지 함량이 낮습니다.
유전 운영에서 기계식 드라이브로 사용되는 엔진은 천연가스 운영의 주요 후보자입니다. 유정은 거의 항상 오일 이외에 천연가스를 생산합니다. 추출 현장에 사용 가능한 천연가스를 수집하고 운송할 인프라가 없을 때 원치 않는 천연가스가 플레어됩니다. 대신, 이러한 과도한 천연가스를 기계식 드라이브용 디젤의 대안으로 사용하면 비용을 절감하고 배출가스를 줄이며 연료 공급을 확보하는 데 도움이 됩니다.
석탄 화력 발전소를 천연가스로 전환하는 것도 발전 부문의 주요 추세이기도 합니다. 현지의 석탄발전소 폐쇄 소식을 읽어보시겠습니까? 천연가스 복합 사이클 발전소로 대체될 가능성도 있습니다.
CNG, LNG, LPG는 무엇입니까? 저탄소 연료인가요?
트랙터 트레일러, 운송 트럭, 쓰레기통 트럭, 버스 및 기타 상용 차량, 심지어 선박도 압축 천연가스(CNG), 액화 천연가스(LNG) 또는 액화 석유 가스(프로판의 한 형태인 LPG)로 변환할 수 있습니다.
이를 통해 소유자는 은행을 파괴하지 않고 변환된 차량의 배출량을 낮출 수 있습니다. 올바른 사용 사례를 통해 연료 변환은 또한 몇 가지 다른 이점을 제공합니다. 이러한 대체 연료 및 연료 유연성 대한 자세한 내용을 볼 수 있습니다.
바이오가스와 재생 가능한 천연가스가 무엇인가요?
가스 탄화수소는 바이오매스에서도 쉽게 생성할 수 있습니다. 재생형 디젤 및 바이오디젤과 마찬가지로 이러한 연료는 CO2 중립 연료입니다. 상당량은 수렁에서 자연 발효를 통해 그리고 포유동물, 특히 소의 소화관에서 생성됩니다. 박테리아는 유기물을 먹어 분해하여 메탄, CO2 및 황화수소를 방출합니다. 그 결과 가스를 바이오가스라고 합니다.
바이오가스는 또한 매립지에서 발생하는 의도하지 않은 발효 제품이기도 합니다. 미국에서는 대기 중으로 배출되는 것을 방지하기 위해 바이오가스를 수집하기 위해 매립지가 필요합니다. 메탄이 연소되지 않을 때 CO2보다 훨씬 더 강한 온실 가스이기 때문에 요구 사항이 존재합니다. 일부 매립지는 수집된 바이오가스를 플레어하는 반면, 다른 매립지는 생산적으로 사용합니다. 바이오가스는 전기를 발전기 위해 특별히 설계된 내연기관에 사용할 수 있습니다. 간단히 말해서, 열로나 보일러에서 연소할 수 있습니다.
특정 사용 사례에서 바이오가스는 탄소 강도가 음수 값을 가질 수도 있습니다. 바이오가스를 포집하고 생산적인 사용으로 탄소 배출을 방지하기 때문입니다.
또한 메탄을 원치 않는 다른 성분과 분리할 수도 있습니다. 그런 다음 재생 가능한 천연가스를 획득합니다. 재생 가능한 천연가스는 천연가스와 완전히 교환할 수 있으며 천연가스 파이프라인에 주입하거나 자체적으로 사용할 수 있습니다.
바이오가스와 천연가스는 폐수 처리장과 축산업에서도 산업적으로 생산됩니다. 가장 일반적으로 바이오매스 하수 슬러지 또는 소 분뇨는 소화기로 알려진 큰 탱크에서 발효되어 바이오가스를 생성합니다. 발효를 촉진하기 위해 바이오가스 연료가 공급되는 현장 발전기의 폐열을 사용하여 소화기를 가열할 수 있습니다. 미국 에너지부에 따르면 미국에 있는 약 1,300개의 폐수 처리장이 발효를 통해 바이오가스를 생산하고 현장에서 사용합니다.
바이오가스 또는 재생 천연가스에서 가스 발전기를 운영하는 것은 재생 가능한 자원으로부터 CO2 무료 전기를 생산하는 좋은 방법입니다. 태양 전지판과 풍력 터빈이 생산하는 재생형 전기와는 달리 본질적으로 가변적이며 바이오가스와 재생 가능한 천연가스를 사용하는 발전기에서 생성되는 재생 전기를 주문형으로 사용할 수 있습니다. 따라서 백업, 주 전원 또는 연속 전력 목적으로 현장에서 항상 사용 가능한 전력원이 필요한 시설을 위해 바이오가스와 재생 가능한 가스를 훌륭한 탈탄소화 옵션으로 만듭니다. 이러한 이유로 많은 다타 센터 병원, 산업 시설 등이 바이오가스와 재생형 가스 발전기를 탐색하거나 투자하고 있습니다.
수화 식물성 오일이란 무엇입니까? 재생형 디젤인가요?
디젤과 같은 연료는 화석 자원을 사용하지 않고도 제조할 수 있습니다. 수처리 식물성 오일(HVO)은 하나의 일반적인 유형입니다. HVO는 파라핀성 탄화수소로 만들어진 식물성 오일, 우지 또는 사용 식용 오일과 같은 지질을 처리하여 얻어집니다. 연료는 바이오디젤을 생산하는 데 사용되는 것과 동일한 공급원에서 파생됩니다. 그러나, 트랜스스테이터화 공정을 사용하는 대신, HVO는 수압처리 공정을 통해 생산됩니다. HVO는 때때로 재생형 디젤 또는 그린 디젤이라고 불립니다.
바이오디젤이란 무엇입니까? 바이오디젤은 저탄소 연료입니까?
바이오디젤은 뚜렷한 연료입니다. 트랜스스테이터화(transesterification)라는 화학 공정을 사용하여 제조됩니다. 경화 프로세스는 지방산 메틸 에스테르 또는 FAME에게 불린 분자 귀착됩니다. 바이오디젤은 주로 이러한 FAME 분자로 구성됩니다. 재생형 디젤에 대한 업계 표준을 충족하는 연료는 화석 디젤의 드롭인 대체품으로 사용할 수 있습니다. 대조적으로 바이오디젤은 대부분의 차량에 사용하려면 화석 디젤과 혼합해야 합니다.
재생형 디젤과 바이오디젤이 연소되면 단순히 탄소를 대기로 되돌려보내야 합니다. 이는 공장이 공급원료로 사용했던 탄소 원자가 대기에서 철회한 것과 같습니다. 따라서 이들은 net-CO2 무료 연료 또는 CO2 중립입니다.
X-x 및 e-연료에 대한 동력이 무엇입니까?
이것은 합성 저탄소 또는 무탄소 연료의 급속히 떠오르는 카테고리입니다. E-연료는 태양열, 풍력 또는 수력발전과 같은 재생 전기를 사용하여 무기 공급원료, 주로 CO2 및 물에서 제조됩니다. 카테고리에는 e-메탄올, e-디젤 및 e-메탄과 같은 다양한 탄화수소 연료뿐만 아니라 암모니아와 같은 비탄소 연료가 포함됩니다. 자세한 내용과 예를 파워 투 x 및 e-연료가란 무엇입니까?
수소는 어떨까요?
탄소를 방출하지 않고 수소가 연소합니다. 그러나 모든 수소가 저탄소인 것은 아닙니다. 오늘날 전 세계에서 생산되는 대부분의 수소는 스팀 메탄 개혁 공정을 통해 제조됩니다. 이 프로세스는 메탄을 공급원으로 사용하고 많은 CO2을 생성합니다(메탄 공급원료가 바이오가스에서 유입되지 않는 한 이 경우 프로세스는 CO2 중립).
또 다른 프로세스인 전기 분해를 통해 물에서 수소를 생산할 수 있습니다. 전기 분해는 에너지 집약적이지만 재생 전기를 사용하여 전도되면 CO2 미적용 수소 또는 "녹색 수소"가 생성됩니다.
녹색 수소를 사용하는 다양한 응용 분야는 기관차, 개인 차량, 가스 터빈, 내연 발전기 등을 포함하여 상업적으로 또는 개발 단계에서 사용할 수 있습니다. 녹색 수소는 다른 전자 연료의 공급원으로도 사용될 수 있습니다.
비즈니스에 적합한 대체 연료 찾기
다양한 대체 및 저탄소 연료를 사용했습니다. 비즈니스의 요구를 충족시키기 위해 노력하는 동안 모든 답변에 맞는 일체형 크기가 없다는 것을 기억해야 합니다.
연료 자체 이외에도 비즈니스에 적합한 연료를 찾는 데 고려할 수 있는 몇 가지 다른 사항들이 있습니다. 이러한 연료는 사업장 전체에서 이용 가능 여부, 장비가 준수해야 하는 현지 규정 및 특정 사용 사례입니다.
눈치채셨듯이, 이러한 추가 고려 사항은 귀사의 비즈니스에 더 현지적이고 특별합니다. 현지 비즈니스 파트너에게 문의하기 통해 더 많은 정보에 액세스하고 이에 대해 더 논의할 수 있습니다.
저자 프로필
Aytek Yuksel, Power Systems 콘텐츠 마케팅 리더
Aytek은 커민스의 마케팅 리더로서 기술 및 사고 리더십에 중점을 두고 있습니다. 2008에 합류한 이후 다양한 마케팅 역할을 맡았으며 현재 시장, 기술 및 에너지 전환에 대한 통찰력을 공유하고 있습니다. Aytek은 아내와 두 자녀와 함께 미니애폴리스에 살고 있습니다.