온실가스ㆍ에너지 목표관리 운영 등에 관한 지침상 다음 석유 정제활동에서 Tier 2를 이용한 온실가스 배출량은? 수소생산량 : 1,000m 3 원료조성 : 메탄 70%, 에탄 20%, 부탄 10% 아래의 산정식 이용 E_{\mathrm{CO_2}} = Q_{\mathrm{H_2}} \times \dfrac{x\ \mathrm{mole\ CO_2}}{(3x+1)\ \mathrm{mole\ H_2}} \times 1.963

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온실가스ㆍ에너지 목표관리 운영 등에 관한 지침상 다음 석유 정제활동에서… | [온실가스관리기사 필기] 18년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[온실가스관리기사 필기] 18년 1회차

온실가스ㆍ에너지 목표관리 운영 등에 관한 지침상 다음 석유 정제활동에서 Tier 2를 이용한 온실가스 배출량은?
수소생산량 : 1,000m³
원료조성 : 메탄 70%, 에탄 20%, 부탄 10%
아래의 산정식 이용
 $E_{\mathrm{CO_2}} = Q_{\mathrm{H_2}} \times \dfrac{x\ \mathrm{mole\ CO_2}}{(3x+1)\ \mathrm{mole\ H_2}} \times 1.963$

0.43t CO₂

0.52t CO₂

0.68t CO₂

1.25t CO₂

해설

산정식에서 x는 원료 탄화수소의 탄소수다. C_xH_2x+2를 수증기 개질하면 CO₂ x mol당 H₂ (3x+1) mol이 생기므로, 수소 생산량에 이 몰비를 곱하면 발생한 CO₂의 부피가 되고, 여기에 1.963(CO₂ 밀도, kg/m³)을 곱해 질량으로 바꾼다.

원료별 탄소수는 메탄 1, 에탄 2, 부탄 4이므로 수소 단위부피당 CO₂ 부피비는 각각 1/(3×1+1) = 0.25, 2/(3×2+1) ≒ 0.2857, 4/(3×4+1) ≒ 0.3077이다. 이를 원료 조성비로 가중평균하면
0.7 × 0.25 + 0.2 × 0.2857 + 0.1 × 0.3077 ≒ 0.2629

따라서 배출량은 1,000 m³ × 0.2629 × 1.963 ≒ 516 kg, 곧 약 0.52 t CO₂가 된다. 탄소수가 큰 원료일수록 수소 1몰당 CO₂ 발생비가 커지지만(0.25 → 0.31), 조성의 70%가 메탄이므로 전체 값은 메탄 단독일 때의 0.25에 가깝게 형성된다.

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