[화학공정] 석탄의 가스화

1. 석탄 가스화 개요

석탄 가스화는 석탄을 고온에서 산소 또는 공기와 반응시켜 주로 일산화탄소와 수소 가스를 생성하는 화학 공정이다. 이 과정은 화석연료인 석탄의 에너지 잠재력을 이용하여 합성가스(Syngas)를 제조하는데 목적이 있다. 석탄 가스화는 석탄의 분자구조를 분해하여 유용한 가스를 만들어내는 기술로서, 석탄을 직접 연소하는 것보다 효율적이며 환경오염이 적은 편이다. 전 세계적으로 석탄은 약 60% 이상의 화력발전소 연료로 사용되며, 2020년 기준 전력 생산량의 약 27%를 차지했다. 그러나 석탄 연소는 다량의 이산화탄소 배출과 대기오염 문제를 야기하기 때문에 가스화 기술은 친환경 에너지 전환에 중요한 역할을 한다. 특히 석탄 가스화는 석탄에서 추출한 탄소를 포집하여 대기 배출을 최소화하는 탄소 포집·저장(CCS) 기술과 결합되면서 친환경적 방향성을 갖추고 있다. 석탄 가스화 공정은 크게 석탄 수분 제거, 가스화 반응, 가스 정제 단계로 구분할 수 있는데, 특히 가스화 반응 단계에서는 고온(대개 800~1100도)에서 산소 또는 수증기와 접촉시켜 일산화탄소와 수소를 만든다. 이 과정은 여러 가지 가스화 기술이 존재하는데, …