해피레포트 - 미래의 대체에너지 - 불타는 얼음 메탄하이드레이트

카테고리 : 레포트 > 자연과학계열 파일이름 :미래의 대체에너지 - 불타는 얼음메탄.hwp 문서분량 : 5 page 등록인 : leewk2547 문서뷰어 : 한글뷰어프로그램 등록/수정일 : 12.04.13 / 12.04.13 구매평가 : 다운로드수 : 1 판매가격 : 1,500 원

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보고서설명
메탄하이드레이트는 1810년 영국 화학자 험프리 데이비가 실험실에서 가스가 물과 결합하여 고체물질이 만들어진다는 것을 확인하여 발견되어졌다. 이후 1950년대에 러시아의 추운 날씨와 가스관의 높은 압력으로 인해 가스가 메탄하이드레이트로 변해 가스관 안쪽 벽에 달라붙어 가스를 파이프로 운송하던 중 가스관이 막혀 파열이 일어나는 실제로 천연가스가 고체로 존재한다는 것이 밝혀졌다. 이때는 원유나 천연가스가 풍부해 하이드레이트 개발에는 별다른 관심을 갖지 못했으나, 점차 석유 등 에너지자원이 고갈되어 가고 있고 세계각국의 환경보호 정책에 따라 연소 시 지구온난화물질인 이산화탄소의 발생량이 적은 청정에너지에 대한 요구가 확산되면서 메탄하이드레이트에 대한 관심이 많아졌다.

본문일부/목차
2. 메탄하이드레이트란? 가스 하이드레이트는 가스 분자가 저온과 고압 하에서 물 분자와 결합하여 형성되는 수화물의 일종으로 저장되는 가스가 메탄일 경우 ‘메탄 하이드레이트’라고 부른다. 겉보기는 드라이아이스나 일반 얼음과 유사하고 대기 중에서 물과 가스로 쉽게 분해된다. 고체상태 가스 하이드레이트 내에는 무수한 축구공 모양의 나노 공간이 존재하며 이 빈 공간 안에 메탄 분자가 들어있다. 이렇게 특수한 상태의 결정 구조 때문에 상당한 저장 용량을 갖게 되며 실제로 1m³의 가스 하이드레이트에 약 172m³에 달하는 가스를 저장할 수 있다. 3. 메탄하이드레이트의 장점 1)매장량 매장량을 분석하면 약 250m³에 달하는 양이 매장되어있으며 일본 주위의 바다에도 6조 정도가 있으며 6조 정도는 연간 천연가스 소비량의 100배에 해당한다. 한반도 해역에도 울릉도, 독도 주변을 포함해 천연가스의 최소 20배이상의 하이드레이트가 매장되어있다. 최근에는 60억톤의 하이드레이트가 우리나라 근처에 매장 되어 있다는 주장도 나왔다. 특히 해저 가스하이드레이트는 전세계 약 10조 톤이 매장되어있다고 추정되며 10조 톤의 양은 메탄 기체매장량의 약 100배에 해당하고 석탄‧석유 등 전체 화석연료 매장량의 약 두 배에 달한다. 즉, 현재 전 세계에서 사용하고 있는 에너지로 환산하면 대략 200~500년분에 해당하는 엄청난 양이다. 가스 하이드레이트는 전통적인 석유 및 천연가스와 달리 비교적 얕은 심도의 퇴적층에 매장되어있다. 하이드레이트는 저온 고압의 퇴적층에 생성되는 특성이 있어 알레스카나 시베리아 등 동토지역의 석유, 천연가스 저류층 및 석탄층과 인접된 지역이나 심해 지역 퇴적층인 대륙사면에 많이 발견된다. ................ 4.채굴 기술 메탄하이드레이트를 자원으로 활용하기 위해서는 채굴 기술이 중요하다. 메탄하이드레이트는 압력이 낮아지면 메탄이 방출되며 녹아버리는 특성 때문에 석탄처럼 고체 상태로 채굴하기 어렵다. 1)감압법 가스하이드레이트층과 하위의 퇴적층 사이에 큰 공극이나 단열이 존재할 때, 단열 또는 공극의 내압을 감소시켜 가스하이드레이트의 해리를 촉진시켜 가스를 생산하는 방법이다. 하이트레이트층 하위에 자유가스가 존재할 경우 회수되는 가스의 30%정도를 하이드레이트의 해리로부터 얻을 수 있다는 결과가 얻어졌다. 2)열처리법 증기 또는 열수를 주입해서 가스하이드레트 저류층의 온도를 올려 가스하이드레이트를 해리시켜 가스를 생산하는 방법이다. 미국 에너지성의 생산모델 연구에 의하면 열수 등을 주입할 대 필요한 공급열량은 생산에너지의 약 1/10로 다른 부분에 비해 에너지 효율면에서 우수한 것으로 보고되었다. 3)억제제 주입법 염수를 주입해 천연가스 하이드레이트를 해리시키고 가스를 회수하는 방법으로 수압파쇄와 열수 주입법을 함께 이용할 경우 효과가 크다. 미국 에너지성 자료에 의하면 고온의 염수를 두께 60m정도의 가스하이드레이트 층에 적용한 결과 에너지 주지가 9~13배에 달하는 것으로 보고되었다.

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