온실가스 배출 감소를 위한 복합배관 전국 네트워크 구축

Oct 31, 2023

프린스턴 대학교 연구에 따르면 65,000마일의 파이프라인: 이는 2050년까지 경제 전반의 순 제로 배출을 달성하는 데 필요할 수 있는 거리입니다. 미국은 인프라 투자 및 일자리법과 인플레이션 감소법의 인센티브를 받아 수소와 이산화탄소를 수송하기 위한 방대한 파이프라인 네트워크를 구축하기 직전입니다. 그러나 일반적인 강철 파이프라인에서 생성되는 수명 주기 배출량은 ft1당 27.35kg의 이산화탄소 eq입니다. 이는 65,000마일을 달리면 강철 파이프라인 인프라만으로도 약 940만 메가톤의 이산화탄소 eq(연간 200만 대 이상의 승용차에 해당)가 생산된다는 의미입니다.

복합 재료로 만든 파이프라인은 배출을 낮추는 한 가지 경로를 제공합니다. 복합 파이프는 다양한 재료의 여러 층으로 구성됩니다. 일반적으로 강도와 강성을 높이기 위해 섬유 또는 미립자 충전재와 같은 강화 재료가 포함된 기본 구조 층인 열가소성 폴리머입니다. 일부 유형의 수명 주기 배출량은 일반적인 강철 파이프라인보다 거의 1/3 적습니다. 애플리케이션에 따라 복합 파이프라인이 더 안전하고 저렴할 수 있습니다. 그러나 PHMSA(파이프라인 및 위험 물질 안전청)에서 복합 파이프에 대한 허가를 발급하는 과정은 강철보다 시간이 오래 걸리며, 수소 및 초임계 이산화탄소에 대한 업계의 규제 표준은 전혀 부족합니다. 파이프라인 인프라 보호 및 안전 강화(PIPES)법의 재승인은 배출이 적은 새로운 파이프라인 기술에 관한 정책을 검토할 수 있는 훌륭한 기회를 제공합니다.

미국은 풍력과 태양 에너지를 넘어 수소와 탄소 포집을 활용하는 인프라까지 확장하면서 청정 에너지 건설 붐을 일으키고 있습니다. 이 펌프는 인프라 투자 및 고용법에서 시범 프로젝트 또는 "허브"를 위해 210억 달러로 준비되었으며, 시범 프로젝트에 추가로 70억 달러, 인플레이션 감소법에서 최소 3,690억 달러의 세액 공제를 강화했습니다. 의회는 파이프라인이 중요한 구성 요소임을 인식하고 이산화탄소 교통 인프라 재정 및 혁신법(CIFIA)에 따라 21억 달러의 대출 및 보조금을 제공했습니다.

미국은 파이프라인으로 가득 차 있습니다. 약 330만 마일에 달하는 강철 파이프라인은 매년 수조 입방피트의 천연가스와 수천억 톤의 액체 석유 제품을 운반합니다. 훨씬 적은 5,000마일이 이산화탄소 수송에 사용되며, 1,600마일만이 수소 수송에 사용됩니다. 연구에 따르면 기존 파이프라인 네트워크는 필요한 수준에 미치지 못하는 것으로 나타났습니다. Net Zero America에 따르면, 2050년까지 미국에서 경제 전반의 순 제로 배출을 달성하기 위해 포집된 이산화탄소를 수송하려면 약 65,000마일의 파이프라인이 필요할 것입니다. 이 연구는 또한 미국 내에서 수소를 수송하기 위해 수천 마일의 파이프라인이 필요하다는 것을 확인했습니다. 각 지역.

강철로 파이프를 만드는 것은 탄소 집약적인 공정이며 일반적으로 강철 제조는 전 세계 온실가스 배출량의 7~9%를 차지합니다. 에너지 효율성을 높이고, 배출된 이산화탄소를 포집 및 저장하고, 재생 에너지와 결합된 고철을 재활용하고, 배출이 적은 수소를 사용함으로써 철강(즉, "그린 스틸")에서 발생하는 배출량을 낮추려는 노력이 지속적으로 이루어지고 있습니다. 그러나 이러한 완화 전략 중 상당수에서는 비용이 중요한 과제입니다. 2050년까지 글로벌 철강 자산을 넷제로 호환 기술로 전환하는 데 드는 예상 비용은 2,000억 달러이며, 단순히 증가하는 수요를 충족하기 위한 기준 평균 연간 310억 달러도 추가됩니다.

순 제로 미래를 달성하는 데 필요한 광범위한 파이프라인 네트워크를 고려할 때 복합 파이프 사용 확대는 미국이 탄소 배출을 낮출 수 있는 중요한 기회를 제공합니다. 복합 재료는 부식에 대한 저항력이 뛰어나고 무게가 가벼우며 유연성이 뛰어나고 흐름 용량이 향상되었습니다. 이는 복합 재료로 만든 파이프라인이 강철 파이프라인보다 수명이 길고 유지 관리가 덜 필요하다는 것을 의미합니다. 복합 파이프는 설치 속도가 4배 더 빠르고, 설치에 드는 노동력이 1/3에 불과하며, 운영 비용도 현저히 낮습니다.2 기술 발전으로 인해 재료의 안정성과 비용 효율성이 향상됨에 따라 복합 파이프의 사용은 계속해서 늘어날 것으로 예상됩니다. .