운송 부문을 위한 지속 가능한 연료

바이오매스를 탄소 공급원으로 하고 탄소 없는 에너지에서 수소를 공급받는 액체 탄화수소 연료 생산을 위한 하이브리드 수소-탄소(H(2)CAR) 프로세스가 제안된다. 이 개념을 구현하기 위해 H(2)-CO에서 액체 전환 반응기로 재활용된 H(2)와 CO(2)로 바이오매스 가스화기를 공동 투입하는 프로세스가 설계되었다. 이 바이오매스를 액체로 전환하는 프로세스의 모델링을 통해 H(2)CAR 프로세스의 여러 주요 장점이 확인되었다. (i) 바이오매스를 재배하는 데 필요한 토지 면적은 전체 운송 부문을 지원하기 위해 바이오매스만 사용하는 다른 경로에서 필요한 면적의 <40%이다. (ii) 문헌에서는 알려진 프로세스가 연간 1.366억 톤의 바이오매스에서 미국의 운송 연료의 약 30%를 생산할 수 있다고 추정하는 반면, H(2)CAR 프로세스는 이 양의 바이오매스에서 미국의 전체 운송 부문을 공급할 가능성을 보여준다. (iii) 합성된 액체는 개방 루프 시스템에서 H(2) 저장을 제공한다. (iv) H(2)CAR 경로의 실제 적용은 기존 인프라를 사용하여 가까운 미래의 운송 부문에 기여할 가능성이 있다. H(2)CAR 프로세스에서 H(2)를 사용하는 이유는 수소 생성에 대한 연간 평균 태양 에너지 전환 효율이 바이오매스 성장에 비해 유의미하게 높기 때문이다. 석탄에서 액체로의 전환에 있어서 H(2)CAR의 장점은 석유를 석탄으로 대체함으로써 추가적인 CO(2) 배출이 없어지므로 CO(2)를 격리할 필요가 없다는 것이다.