전 세계적으로 기후 변화의 글로벌 영향이 더욱 심각해짐에 따라 배출량 감소에 대한 즉각적인 대응과 수요가 증가하고 있습니다. CO2를 포집하고 더 많은 청정 에너지원과 친환경 연료를 사용하는 것부터 에너지 효율성 향상에 이르는 모든 지속 가능성 전략은 배출 관리와 직간접적으로 연관됩니다.
온실가스와 독성 누출의 전반적인 제어 및 미제어 상황은 수 십 년간의 지속적인 과제였습니다. 산업 제조 및 발전이 전 세계 온실가스 배출량의 약 50%를 차지한다는 점을 고려하면, 이 분야의 최고 지속 가능성 책임자(CSO)는 배출량에 변화 함을 볼 수 있고 변화의 필요성에 대한 압박을 크게 받고 있습니다.
기업은 천연가스 및 수소와 같이 탄소 집약도가 낮은 연료를 대신 사용하고 풍력, 태양열, 수력 전기, 지열 및 친환경 연료원 등을 통한 재생 에너지를 도입하고 있습니다. 이러한 전환을 완료하려면 많은 투자가 수반되고 수십 년이 소요되겠지만, 진정한 배출 감축을 의미 있게 이룰 수 있는 필요 단계입니다.
인구가 증가하고 생활 수준에 대한 기대치가 높아지면서, 제조업과 에너지 생산에 대한 압박으로 배출량이 증가했습니다. 산업 혁명 이래로 제조가 발전해오면서 화석 연료의 생산량이 증가하고, 연소 엔진의 사용이 잦아지고, 에어컨 및 직물과 같은 재료와 같은 편안함에 대한 수요가 늘어나고, 폐기물이 증가했습니다.
이제 이러한 기술 발전을 주도했던 혁신 정신을 더 지속 가능한 솔루션으로 고스란히 활용할 수 있습니다. 배출 관리를 위해 현재 이용할 수 있는 배출 감축 기회와 기술을 살펴보도록 하겠습니다.
우리가 잘 알지 못하는 은밀한 형태의 배출은 내용물이 새는 밸브 및 탱크, 부식된 배관 또는 기계 연결 불량으로 인해 유독 가스 및 액체가 손실되는 "비산" 배출입니다. 그 중 가장 대표적인 것은 메탄으로, 지구 온난화의 상당 부분을 차지하는 강력한 온실 가스입니다. 긍정적으로 보자면, 메탄 배출 방지는 기후 목표에 도달하는 가장 빠르고 저렴한 방법 중 하나입니다. 메탄 및 기타 산업용 비산 배출의 가장 큰 원인은 눈에 보이지 않아 전조 현상이 없고 늦게 감지되는 경우가 많습니다. 원인의 60%는 밸브이며, 그 다음으로 플랜지와 펌프, 압력 안전 릴리프 밸브 및 탱크가 있습니다.
이러한 배출을 방지하기 위해 에머슨의 고급 압력 릴리프 밸브 및 블로다운 밸브는 압력이 포화되지 않도록 설계되어 있어 적절히 관리되지 않을 경우 가스와 액체를 방출합니다. 또한 오늘날의 새로운 밸브 기술은 밸브, 파이프 연결, 기계적 씰 및 기타 장비의 누출 지점을 자동으로 밀봉하여 비산 배출을 줄입니다. 고효율 스템 씰링 시스템, 더 높은 유량 및 온도 변화에 맞는 패킹을 포함한 에머슨의 향상된 밸브 설계는 가장 까다로운 비산 배출 요건을 만족하거나 넘어섭니다. 마지막으로 압력 릴리프 밸브, 패킹 마찰 및 저장 탱크에 대한 고급 모니터링은 비산 배출이 발생하는 것을 방지하는 데 도움이 됩니다.
초음파 및 무선 가스 모니터링과 같은 측정 기술은 전용 소프트웨어와 함께 배출을 정확히 파악하는 데 중요한 인사이트를 제공하며 효율이 좋으며 효율적인 비용으로 채용 할 수 있는 접근 방식을 제공합니다. 에머슨의 고객인 Denka는 음향 센서를 사용하여 플랜트 전체의 증기 누출을 "귀로 들어" 증기 손실을 7% 줄였습니다.
기업은 천연가스 및 수소와 같이 탄소 집약도가 낮은 연료를 대신 사용하고 풍력, 태양열, 수력 전기, 지열 및 친환경 연료원 등을 통한 재생 에너지를 도입하고 있습니다. 이러한 전환을 완료하려면 많은 투자가 수반되고 수십 년이 소요되겠지만, 배출 감축의 의미 있는 영향력을 진정으로 실현하기 위해 필요한 단계입니다.
에머슨은 유타 주에서 Mitsubishi Hitachi Power Systems Americas와 협력하여 성능 및 신뢰성을 최적화하고 AI 중심의 예측 유지보수 전략을 사용하며 인터마운틴 발전소에서 운영 의사 결정을 자동화하고 있습니다. Mitsubishi 터빈은 화력 발전소를 대체하고 친환경 수소 30%와 천연가스 70%로 전기를 생산하게 되며, 최종적으로는 100% 친환경 수소로 전환됩니다. 이러한 전환으로 가스 터빈은 탄소 배출 없이 전기를 생산할 수 있게 됩니다.
제조 산업의 운영은 종종 가열된 난방 형태의 공정으로 엄청난 에너지를 소비합니다. 버너, 보일러 및 용광로는 연료 및 산소를 점화하여 재료 변환, 증기 생산 등을 위한 열을 제공합니다. 잘못 튜닝된 자동차와 마찬가지로, 이러한 공정은 많은 연료를 소비할 뿐만 아니라 연소 비효율성으로 인해 엄청난 양의 배출이 발생할 수 있습니다. 현재 자동화 기술로는 보일러 효율성 증가, 연료 소비를 개선하기 위한 산소 및 이산화탄소 측정 등을 통해 연소 공정을 최적화할 수 있습니다. 모두 배출량을 줄이는 수단입니다.
기술 투자는 탈탄소화와 밀접한 관계를 맺고 있습니다. 탈탄소화가 수익성 저하를 의미하지는 않습니다.
Colgate-Palmolive의 공압 센서 및 통합 소프트웨어는 압축 공기 흐름을 실시간으로 모니터링하여 누출을 파악하고 공압 공정을 최적화하며 생산 라인의 공기 유량 효율성을 개선합니다. 이미 여러 치약 및 칫솔 포장 라인에서 에너지 사용량이 15% 감소했으며 이 기술이 더욱 광범위하게 출시됨에 따라 에너지가 더 절감될 것으로 예상됩니다.
배출 관리 기술은 즉각적이고 확장 가능한 기회를 통해 중대한 영향을 미치지만, 기업들은 장기적인 이익을 위해 탄소 포집, 활용 및 저장(CCUS) 기술과 같이 더욱 혁신적인 개선 사항에 투자할 수 있습니다.
CCUS는 오염지점의 탄소 배출을 추출하여 지하에 격리합니다. 이 기술은 산업 설비의 탄소 배출량을 90%~99% 제거할 수 있습니다. 또한 배출 가스를 대체 연료원으로 전환하여 저탄소 수소 생산 확대를 지원합니다.
CCUS는 국제 에너지 기구에의하면 주요 분야의 배출량을 직접 줄이고 대기에서 CO2를 제거하여 예방하기가 가장 어려운 배출 가스의 균형을 맞추는 데 기여하는 유일한 기술 그룹입니다. 이는 점점 더 많은 정부와 기업들이 스스로 설정한 탄소 중립 목표에 도달하는 데 중요한 부분입니다.
에머슨의 기술은 아부다비 국립 석유 회사의 Al Reyadah 프로젝트에서 중동 최초의 상업용 탄소 포집 플랜트가 철 및 철강 산업에서 연간 80만 톤의 CO2를 제거하는 데 도움을 주고 있습니다.
기술 투자는 탈탄소화와 확실히 밀접한 관계를 맺고 있습니다. 하지만 탈탄소화가 수익성 저하를 의미하지는 않습니다. 배출 목표를 달성하는 것이 최우선 과제이지만, 고급 자동화 기술은 안전 보호, 플랜트 수익성 개선 및 운영 비용 절감에도 큰 역할을 합니다.
