KR20200066354A - 회전식 흡착 컨텍터를 사용하여 자동차 엔진 배기가스로부터 이산화탄소를 포획하는 방법 및 시스템 - Google Patents

회전식 흡착 컨텍터를 사용하여 자동차 엔진 배기가스로부터 이산화탄소를 포획하는 방법 및 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 배기가스를 회전식 컨텍터의 냉각 섹션으로 이송하는 단계를 포함한 차량의 배기가스에서 이산화탄소(CO2)를 포획하는 시스템 및 방법에 관한 것으로, 상기 회전식 컨텍터는 회전식 컨텍터의 제1 면에서 회전식 컨텍터의 제2 면으로 연장되는 개구부를 포함한다. 배기가스의 CO2는 회전식 컨텍터의 냉각 섹션의 흡착제로 흡착되며, 배기가스의 비-CO2 성분은 개구부를 통과한다. 회전식 컨텍터의 냉각 섹션은 차량의 고온 유체로 가열되어 흡착된 CO2를 방출하고, 회전식 컨텍터의 냉각 섹션을 회전식 컨텍터의 가열 섹션으로 변환한다. 회전식 컨텍터의 가열 섹션은 냉각되어 회전식 컨텍터의 가열 섹션을 회전식 컨텍터의 냉각 섹션으로 다시 변환한다.

Description

회전식 흡착 컨텍터를 사용하여 자동차 엔진 배기가스로부터 이산화탄소를 포획하는 방법 및 시스템
본 발명은 온실가스 배출감소에 관한 것으로, 더욱 특별하기로 자동차 배기가스로부터 이산화탄소(CO2)의 온보드(onboard) 포획에 관한 것이다.
CO2 및 메탄(CH4)과 같은 온실가스 배출이 지구 온난화에 기여하는 것으로 여겨지고 있다. 전세계 CO2 배출량의 약 1/4은 자동차와 같은 이동 발생원(mobile source)에서 현재 생산되고 있다. 이러한 비율은 개발도상국에서 예상되는 자동차 소유 급증으로 빠르게 성장할 것이다.
온보드 CO2 포획은 이동 발생원에서 CO2를 관리하는 옵션 중 하나이다. 온보드 CO2 포획 시스템의 비판적 특성으로는 소형화와 작은 압력 강화를 포함한다. 흡착제를 사용하여 가스를 포획하는 종래의 일 접근법으로는 고정 베드(static bed)에 흡착제를 패킹(packing)하는 것이다. 이는 압력 강하를 더 크게 하고 열 및 질량 전달이 제한될 수 있다. 배기가스의 유량이 비교적 크고 공간이 제한되는 이동성 적용 분야(mobile application)에서, 현 흡착 시스템은 소형 시스템(compact system)에서 흡착과 재생 사이에 짧은 사이클(cycle)을 허용하는 열 및 질량의 이송 속도에 대한 요구사항을 충족시킬 수 없을 것이다.
본 발명의 실시예들은 탄소를 함유한 연료의 연소를 통해 작동하는 승용차, 트럭, 버스, 중장비 차량, 기차, 선박, 및 다른 이동 발생원 등과 같은 이동 발생원의 배기로부터 CO2 관리를 위한 시스템 및 방법을 포함한다. 본 발명의 시스템은 새로운 이동 발생원에 설치되거나 현존하는 이동 발생원에 개조(retrofitted)될 수 있다.
본 발명의 실시예에서, CO2은 회전식 컨텍터(rotary contactor)에 배열된 고체 흡착제에 의해 포획된다. 본 발명의 시스템 및 방법은 빠른 열 및 질량 전달, 소형 구조, 및 회전식 컨텍터에 대한 작은 압력 강하로 인해 짧은 사이클 시간을 제공한다. 고온 배기가스 또는 차량의 다른 이용가능한 고온 유체의 에너지가 분리에 필요한 온도차를 제공하기 위해 사용될 수 있다. 회전식 컨텍터는 CO2와 친화적인 고체 흡착제로 만들어지거나 피복된 덕트를 갖는 회전 휠을 포함할 수 있다. 휠의 섹터(sector)는 흡수된 CO2를 방출하기 위해 차량에 고온 유체를 사용하여 직접 또는 간접 가열되고, CO2 흡착이 발생하는 나머지 섹터는 저온 배기가스에 의해 냉각된다.
본 발명의 실시예에서, 차량의 배기가스에서 CO2를 포획하는 방법은 회전식 컨텍터의 냉각 섹션으로 차량의 배기가스를 이송하는 단계를 포함하는데, 회전식 컨텍터는 회전식 컨텍터의 제1 면에서 제1 면과 대향되는 회전식 컨텍터의 제2 면으로 연장되는 개구부를 포함한다. 배기가스의 CO2는 회전식 컨텍터의 냉각 섹션의 흡착제에 흡착되며, 배기가스의 비-CO2 성분은 개구부를 통과한다. 회전식 컨텍터의 냉각 섹션은 차량의 고온 유체로 가열되어 흡수된 CO2를 방출하고, 회전식 컨텍터의 냉각 섹션을 회전식 컨텍터의 가열 섹션으로 변환한다. 회전식 컨텍터의 가열 섹션은 냉각되어 회전식 컨텍터의 가열 섹션을 다시 회전식 컨텍터의 냉각 섹션으로 변환한다.
대안적인 실시예에서, 회전식 컨텍터는 차량의 온보드에 위치될 수 있다. 배기가스는 회전식 컨텍터의 회전 평면과 수직 방향으로 회전식 컨텍터의 냉각 섹션으로 이송될 수 있다. 흡착제는 구조화된 시트에 위치된 고체 흡착 코팅제일 수 있다. 구조화된 시트는 개구부를 구비하고 회전식 컨텍터의 단위 부피당 흡착제 용량을 최대화하도록 성형될 수 있다. 선택가능하기로, 구조화된 시트는 배기가스가 제1 면에서 제2 면으로 개구부를 통과할 때 배기가스의 압력 강하를 최소화하거나, 흡착제 용량을 최대화하면서 압력 강하의 최대값을 충족하도록 성형될 수 있다.
다른 대안적인 실시예에서, 방법은 회전식 컨텍터의 냉각 섹션으로 차량의 배기가스를 이송하는 단계 이전에 에너지 회수 장치를 통해 배기가스를 통과하는 단계를 포함하는데, 에너지 회수 장치는 방출될 CO2를 압축하기 위한 에너지를 생성할 수 있다. 선택가능하기로, 차량의 배기가스를 회전식 컨텍터의 냉각 섹션으로 이송하는 단계 이후에, 배기가스는 에너지 회수 장치를 통과할 수 있다. 차량의 고온 유체는 에너지 회수 장치의 작동 유체, 차량의 고온 냉각제, 또는 열교환기 내에 배기가스로 가열될 유체일 수 있다. 회전식 컨텍터의 가열 섹션을 냉각하는 단계는 회전식 컨텍터의 가열 섹션을 열교환기의 배기가스 하류(downstream)로 냉각하는 단계를 포함할 수 있다. 방출될 CO2는 압축되고 차량의 온보드에 저장될 수 있다.
본 발명의 대안적인 실시예에서, 차량의 배기가스에서 CO2를 포획하는 방법은 차량의 배기가스를 회전식 컨텍터의 냉각 섹션으로 이송하는 단계를 포함하는데, 회전식 컨텍터는 회전식 컨텍터의 제1 면에서 제1 면과 대향되는 회전식 컨텍터의 제2 면으로 연장되는 개구부를 포함한다. 배기가스의 CO2는 회전식 컨텍터의 냉각 섹션의 흡착제로 흡착된다. 회전식 컨텍터는 회전식 컨텍터의 냉각 섹션이 차량의 고온 유체의 경로에 놓이도록 회전되고, 회전식 컨텍터의 냉각 섹션은 흡착된 CO2를 방출하기 위해 가열되어 회전식 컨텍터의 냉각 섹션을 회전식 컨텍터의 가열 섹션으로 변환한다. 회전식 컨텍터는 회전식 컨텍터의 가열 섹션이 배기가스의 경로에 놓이도록 회전되고, 회전식 컨텍터의 가열 섹션은 배기가스로 냉각되어 회전식 컨텍터의 가열 섹션을 회전식 컨텍터의 냉각 섹션으로 다시 변환한다. 배기가스는 에너지 회수 장치를 통과하고, 에너지 회수 장치가 방출된 CO2를 압축하기 위한 에너지를 생성한다. 회전식 컨텍터와 에너지 회수 장치는 차량의 온보드에 위치된다.
대안적인 실시예에서, 배기가스는 회전식 컨텍터의 회전 평면과 수직 방향으로 회전식 컨텍터의 냉각 섹션으로 이송된다. 흡착제는 개구부를 포함한 구조화된 시트에 위치된 고체 흡착 코팅제일 수 있다. 배기가스는 회전식 컨텍터의 냉각 섹션으로 배기가스를 이송하는 단계 이전에 에너지 회수 장치를 통과할 수 있다. 선택가능하기로, 배기가스는 회전식 컨텍터의 냉각 섹션으로 배기가스를 이송하는 단계 이후에 에너지 회수 장치를 통과할 수 있다.
본 발명의 또 다른 대안적인 실시예에서, 차량의 배기가스에서 CO2를 포획하는 시스템은 차량의 배기가스의 이송을 수용하도록 작동할 수 있는 냉각 섹션을 구비한 회전식 컨텍터를 포함하는데, 회전식 컨텍터는 회전식 컨텍터의 제1 면에서 제1 면과 대향되는 회전식 컨텍터의 제2 면으로 연장되는 개구부를 포함한다. 흡착제는 배기가스의 CO2를 흡착하도록 작동할 수 있는 회전식 컨텍터의 냉각 섹션에 위치된다. 고온 유체는 흡착된 CO2를 방출하도록 작동하는 회전식 컨텍터의 냉각 섹션으로 안내되고 회전식 컨텍터의 냉각 섹션을 회전식 컨텍터이 가열 섹션으로 변환한다. 회전식 컨텍터는 회전식 컨텍터의 가열 섹션이 냉각되어 회전식 컨텍터의 가열 섹션을 회전식 컨텍터의 냉각 섹션으로 다시 변환되도록 회전가능하다.
대안적인 실시예에서, 회전 컨텍터는 차량에 온보드에 위치될 수 있다. 배기가스는 회전식 컨텍터의 회전 평면과 수직 방향으로 회전식 컨텍터의 냉각 섹션으로 이송될 수 있다. 흡착제는 구조화된 시트에 위치된 고체 흡착 코팅제일 수 있다. 구조화된 시트는 개구부를 포함하고 회전식 컨텍터의 단위 부피당 흡착제 용량을 최대화하도록 성형될 수 있다. 구조화된 시트는 개구부를 포함하고 배기가스가 제1 면에서 제2 면으로 개구부를 통과할 때 배기가스의 압력 강하를 최소화하도록 성형될 수 있다. 에너지 회수 장치는 방출될 CO2를 압축하기 위한 에너지를 생성하도록 작동될 수 있다. 퍼지 섹터(purge sector)는 냉각 섹션과 가열 섹션의 합류 부위(junction)에서 회전식 컨텍터의 제2 면에 인접하게 위치될 수 있다. 압축기는 방출될 CO2를 압축하도록 작동될 수 있고 저장 유닛은 압축된 CO2를 저장할 수 있다.
본 발명의 실시예들의 이전에 언급된 특징, 양상, 및 장점 뿐만 아니라 명맥해질 다른 것들이 달성되고 상세히 이해될 수 있도록, 앞서 간단하게 요약된 본 발명의 더욱 구체적인 내용이 본 명세서의 일부를 형성하는 도면으로 도해된 실시예를 참조하여 이루어질 수 있다. 그러나, 첨부된 도면은 본 발명의 특정 실시예만을 도해한 것이므로 본 발명이 다른 동등하게 유효한 실시예를 인정하기 위해 본 발명의 범위를 한정하는 것으로 간주되어서는 안된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 온보드 이산화탄소 포획 시스템의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 대안적인 실시예에 따른 온보드 이산화탄소 포획 시스템의 개략도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 온보드 이산화탄소 포획 시스템의 회전식 컨텍터를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 퍼지 섹터를 갖춘 온보드 이산화탄소 포획 시스템의 회전식 컨텍터를 개략적으로 도시한 사시도이다.
본 발명은 공정 또는 방법 단계를 포함한 특별한 특징을 언급한다. 당해분야의 숙련자들은 본 발명이 명세서에 제공된 실시예의 설명으로 또는 설명에 의해 제한되지 않는다는 것으로 이해해야 한다. 주요 사항은 명세서와 첨부된 청구범위의 범주에만 국한되지 않는다.
또한, 당해분야의 숙련자들은 특정 실시예를 설명하기 위해 사용된 용어가 본 발명의 실시예의 범위 또는 확장을 한정하지 않는 것으로 이해해야 한다. 명세서와 첨부된 청구범위를 해석함에 있어서, 모든 용어들은 각 용어의 내용과 일치하는 가능한 한 넓은 방식으로 해석되어야 한다. 명세서와 첨부된 청구범위에 사용된 모든 기술적이고 과학적인 용어들은 달리 정의되지 않는 한 본 발명에 속하는 기술분야에 통상의 기술자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다.
본 명세서와 첨부된 청구범위에 사용된 바와 같이, 단수 형태 "하나", "한", 및 "상기"는 문맥이 명확하게 달리 지시하지 않는 한 복수 대상을 포함한다.
사용된 바와 같이, 용어 "이루어지다", "구비하다", "포함하다" 및 다른 모든 문법적 변형은 추가 구성부재, 성분, 또는 단계를 배제하지 않은 개방적이고 비제한적인 의미를 갖는 것으로 의도된다. 본 발명의 실시예들은 개시된 제한 특징을 적절하게 "포함", "구성" 또는 "본질적으로 구성"할 수 있으며, 개시되지 않은 제한 특징이 없는 경우에 실시될 수 있다. 예컨대, 당해분야의 숙련자들은 임의 단계들이 단일 단계로 결합될 수 있음을 인식할 수 있다.
수치 범위가 명세서 및 첨부된 청구범위에 제공되는 경우에, 상기 간격은 더 큰 한계와 더 작은 한계 사이의 개재 값 뿐만 아니라 더 큰 한계와 더 작은 한계를 포함하는 것으로 이해된다. 본 발명은 제공되는 임의의 특정 배제에 종속된 더 작은 범위의 간격을 포함하고 제한한다.
명세서와 첨부된 청구범위에 2개 이상의 정의된 단계들을 포함하는 방법을 참조하는 경우에, 정의된 단계들은 문백이 가능성을 배제하는 경우를 제외하고는 임의의 순서 또는 동시에 수행될 수 있다.
도 1에서, 온보드 CO2 포획 시스템(10)의 개략도가 도시되어 있다. 온보드 CO2 포획 시스템(10)의 구성부재는 차량(12)의 온보드에 모두 위치된다. 하지만, 본 발명의 명확한 이해를 돕기 위해, 온보드 CO2 포획 시스템(10)의 임의의 특징들은 차량(12)에서 떨어져 도 1 내지 도 2에 도시된다. 차량(12)은 예컨대 승용차, 트럭, 버스, 중장비 차량, 기차, 비행기, 선박, 및 탄소 함유 연료의 연소를 통해 작동하는 임의의 다른 이동 발생원 등과 같은 이동 발생원일 수 있다. 엔진(13)에서 차량(12)에 의한 탄소 함유 연료의 연소는 배기가스(14)를 발생시킨다. 배기가스(14)는 CO2를 포함할 수 있다.
도 1의 실시예에서, 고온 배기가스(14a)는 우선적으로 에너지 회수 장치(16)로 이송되고 통과한다. 에너지 회수 장치(16)는 CO2를 압축하기 위한 에너지를 생성할 수 있다. 에너지 회수 장치(16)는 예컨대 터보컴파운딩 폐열 회수 시스템(turbocompounding waste heat recovery system) 또는 유기 랭킨 사이클(organic Rankine cycle)일 수 있다. 에너지 회수 장치(16)가 터보컴파운딩 폐열 회수 시스템인 실시예에서, 추가적인 시너지 효과가 달성될 수 있다.
터보컴파운딩의 사용 중 하나의 시너지 효과는 CO2를 압축하는 압축기(20)에 필요한 모든 에너지 혹은 일부 에너지를 위한 전기 또는 기계 에너지를 제공하는 에너지 출력(18)을 생산하기 위해 배기가스(14)의 열을 사용하는 것이다. 예컨대, 압축기(20)는 약 100 바아(bar)의 압력으로 CO2를 압축할 수 있다. 더 낮은 재생 온도를 갖는 흡착제가 사용될 때, 다른 가능한 시너지 효과는 배기가스(14)에 남아 있는 열을 사용하여 열교환기에서 에너지 회수 장치(16)를 제거하고 고온 유체(30)로 사용되어, 배기가스(14)의 온도를 추가로 감소시키는 장점을 제공할 것이다.
대안적인 실시예에서, 에너지 회수 장치(16)는 CO2를 압축하기 위한 에너지를 생성하기 위해 배기가스(14)의 열을 사용할 수 있는 임의의 공지된 유형의 에너지 회수 시스템일 수 있다. 에너지 회수 장치(16)로 생성된 에너지 출력(18)은 CO2를 압축하는 압축기(20)에 필요한 모든 에너지 혹은 일부 에너지를 제공할 수 있는 전기 또는 기계 에너지일 수 있다.
에너지 회수 장치(16)가 배기가스(14)의 온도를 낮춰, 에너지 회수 장치(16)를 빠져나온 배기가스(14)는 냉각된 배기가스(14b)이다. 고체 흡착제의 흡착 온도에 따라, 냉각된 배기가스(14b)는 회전 컨텍터(24)의 냉각 섹션(22)으로 이송된다. 만약 배기가스가 충분히 냉각되지 않았다면, 배기가스는 배기가스를 주변 공기 혹은 액체 냉각제를 갖춘 열교환기를 통과시켜 추가로 냉각시킬 수 있다. 회전식 컨텍터(24)는 CO2와 친화적인 고체 흡착제로 만들어지거나 피복된 덕트 또는 개구부를 갖춘 회전 휠 형상의 장치일 수 있다. 본 발명에 추가로 기술된 바와 같이, 회전식 컨텍터(24)의 냉각 섹션(22)은 배기가스(14)로부터 CO2를 흡착할 수 있는 반면에, 배기가스(14)의 비-CO2 성분(26)과 같이 남아 있는 비흡착 가스는 회전식 컨텍터(24)를 통과할 수 있다. 예컨대, 배기가스(14)의 비-CO2 성분(26)은 질소가스(N2), 물(H2O), 및 탄소 함유 연료의 연소에 위한 배기가스의 다른 공지된 구성 성분을 포함할 수 있다. 회전식 컨텍터(24)를 통과한 이후에, 비-CO2 성분(26)은 대기로 통과할 수 있다.
회전식 컨텍터(24)는 또한 가열 섹션(28)을 포함한다. 가열 섹션(28)은 방출될 CO2(29)의 스트림으로 흡착된 CO2를 방출하기 위해 차량(12)의 고온 유체(30)에 의해 가열될 수 있다. 고온 유체(30)는 예컨대 고온 냉각제, 고온 엔진오일, 배기가스(13)의 고온 부분, 에너지 회수 장치(16)의 작동 유체, 또는 예컨대 임의의 고온 유체(30)에 의해 가열된 가열 유체일 수 있다. 예컨대, 일부 차량의 고온 냉각제는 75 - 100 섭씨 온도(℃) 사이의 온도에서 재생 흡착제를 사용할 수 있다. 이러한 온도 범위에서 CO2를 방출할 수 있는 적합한 흡착제 물질은 많다.
가열 섹션(28)은 전도, 대류, 혹은 복사, 또는 전도, 대류, 및 복사 중 임의의 조합에 의해 가열될 수 있다. 특정 실례에서, 배기가스(14)의 고온 부분은 증기(steam)과 같이 CO2에서 쉽게 분리되는 핫 캐리어(hot carrier)일 수 있다. 배기가스(14)와 고온 유체(30)의 흐름은 향류(countercurrent; 도 2 및 도 4 참조) 또는 병류(co-current; 도 1 및 도 3 참조)일 수 있다. 배기가스(14)와 고온 유체(30)의 흐름은 회전식 컨텍터(24)의 회전 평면과 일반적으로 수직 방향일 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 회전식 컨텍터(24)는 냉각 섹션(22)과 가열 섹션(28)만을 구비한다. 회전식 컨텍터(24)는 회전식 컨텍터(24)가 고온 유체(30)의 공급원을 통과해 회전함으로써 냉각 섹션(22)이 고온 유체(30)에 의해 가열되어 회전식 컨텍터(24)의 냉각 섹션(22)을 회전식 컨텍터(24)의 가열 섹션(28)으로 변환되도록 일정하게 회전시킬 수 있다. 고온 유체(30)의 공급원은 차량(12)에 대해 고정될 수 있다. 가열 섹션(28)은 회전식 컨텍터(24)가 배기가스(14)의 공급원을 통과해 회전함으로써 회전식 컨텍터(24)의 가열 섹션(28)을 회전식 컨텍터(24)의 냉각 섹션(24)으로 변환되도록 배기가스(14)에 의해 냉각된다.
2개의 섹션만을 가지고 있으면 2개 이상의 영역(zone)을 갖는 회전식 컨텍터를 구비한 시스템에 비해서 더 단순하고, 더 소형화되고, 비용적으로 더욱 효과적인 시스템을 허용할 것이다. 본 발명의 실시예들은 2개 이상의 영역을 갖는 시스템을 작동하는 데에 요구되는 엔진(13)에 추가 연료를 연소하지 않고 배기가스(14)에서 60% 이하의 CO2를 포획하고 압축하려는 목표를 충족시킬 수 있다.
CO2는 냉각 섹션(22)에서 배기가스(14)로부터 흡착된다. 냉각 섹션(22)의 냉각은 냉각된 배기가스(14b)에 의한 흡착과 동시에 일어난다. CO2는 방출될 CO2(29)와 같이 가열 섹션(28)에서 회전식 컨텐터(24)의 흡착제로부터 방출된다. 회전식 컨텍터(24)의 흡착제로부터 방출되는 방출될 CO2(29)는 수집되고 압축기(20)로 이송될 수 있으며, 그런 다음에 차량(12) 온보드의 저장 유닛(32)에 저장될 수 있다. 저장 유닛(32)에 저장된 CO2는 차량(12)이 재급유될 때와 같이 추후에 언로드할 수 있다. 회전식 컨텍터(24), 에너지 회수 장치(16), 압축기(20), 및 저장 유닛(32)은 모두 차량(12) 온보드에 위치된다.
도 2를 참조하면, 대안적인 실시예에서, 에너지 회수 장치(16)가 회전식 컨텍터(24)의 하류에 위치될 수 있다. 회전식 컨텍터(24)가 차량(12)의 엔진(13) 하류에 위치되지만 터보컴파운딩 에너지 회수 장치(16)의 상류에 위치될 때, 배기가스(14)는 만약 에너지 회수 장치(16)가 회전식 컨텍터(24)의 상류에 위치되는 경우보다 회전식 컨텍터(24)로 유입하는 압력이 더 커질 것이다. 터보컴파운더(turbocompounder)의 사용은 배기가스(14)가 엔진(13)을 떠난 후 에너지 회수 장치(16)의 터빈을 구동하기 전에 배기가스(14)의 압력이 비교적 높게 유지되는 결과를 갖는다. 배기가스(14)의 압력은 에너지 회수 장치(16)의 터빈 후에 대기로 강하된다. 배기가스(14)의 압력을 증가시켜 흡착제의 용량을 더 높게 제공하여, 휠 크기를 작게 하고 더욱 작은 시스템을 유도한다. 압력에 따라, 휠 크기는 2~3배 더 작아질 수 있다. 가스 압력이 높을수록 동일한 양의 CO2을 포획하는 데에 필요한 흡착제를 저감시킬 것이다. 포획 시스템의 크기는 (흡착의 낮은 압력 범위에서) 압력에 거의 반비례한다. 예컨대, 만약 엔진(13) 후에 배기가스(14)의 압력이 2 바아 이고 에너지 회수 장치(16) 후에 배기가스의 압력이 1 바아 이면, 회전식 컨텍터(24)의 휠 크기는 회전식 컨텍터(24)의 상류에 에너지 회수 장치(16)를 구비한 실시예에 비해서 회전식 컨텍터(24)의 하류에 에너지 회수 장치(16)를 구비한 실시예에서 절반의 크기일 수 있다.
터보컴파운딩의 증가된 압력 섹션에서, 온도는 여전히 더 높을 것이며(250 내지 600℃), 금속 산화물 또는 탄산염과 같은 고온 흡착제가 사용될 경우에 배기가스(14)의 냉각이 거의 필요하지 않을 것이다. 이러한 배열의 추가 장점은 CO2가 더 큰 압력으로 회전식 컨텍터(24)를 떠날 것이며, 이는 압축기(20)에서 CO2의 추가 압력에 필요한 전력을 저감시킬 것이다.
에너지 회수 장치(16)가 유기 랭킨 사이클을 사용하는 폐열 회수 시스템인 실시예에서, 추가적인 시너지 효과가 실현될 수 있다. 하나의 시너지 효과는 CO2를 압축하는 압축기(20)에 필요한 모든 에너지 혹은 일부 에너지를 위한 전기 또는 기계 에너지를 제공하는 것이다. 다른 시너지 효과는 유기 랭킨 사이클의 작동 유체를 도 3에 도시된 바와 같이 고온 유체(30)로 사용하는 것이다. 시스템에 필요한 온도 값은 에너지 회수 장치(16)의 작동 유체와 회전식 컨텍터(24)에 사용되는 흡착제의 조합에 의해 결정될 것이다. 냉매, 에탄올, 비등점이 높은 다른 적당한 유체와 같이 에너지 회수 장치(16)의 유기 랭킨 사이클에 사용가능한 작동 유체는 광범위하다. 40℃ 내지 400℃ 와 같이 광범위한 온도에서 CO2를 탈착할 수 있는 흡착제가 있다. 작동 유체와 흡착제의 조합은 배기가스(14)에서 60% 이하의 CO2를 포획하고 압축하려는 목표를 충족하면서 시스템의 효율을 최대화하기 위해 선택될 수 있다.
도 3의 예시적인 실시예에서, 배기가스(14)는 회전식 컨텍터(24)에 유입되기 전에 열교환기(40)를 통과한다. 냉각된 배기가스(14b)는 냉각 섹션(22)으로 계속 가는 반면에 배기가스(14)에서 열을 끌어온 고온 유체(30)는 회전식 컨텍터(24)의 가열 섹션(28)으로 안내된다.
도 3에서, CO2를 포획하는 고체 흡착제 물질은 회전식 컨텍터(24)의 개구부(34)를 형성할 수 있다. 예컨대, 바인더(binder)는 고체 흡착제 물질이 구조화된 덕트로 형성될 수 있도록 고체 흡착제 물질에 첨가될 수 있다. 선택가능하기로, 고체 구조화된 덕트는 불활성 물질로 형성될 수 있으며, 고체 흡착제는 회전식 컨텍터(24)의 코팅제일 수 있다. 고체 흡착제 물질은 질소에 대한 친화성에 비해 CO2와 더욱 친화적인 임의의 고체 물질일 수 있다. 광범위한 물질이 물리적 혹은 화학적 흡착성을 갖는 물질을 포함하는 고체 흡착제로 사용가능하다. 예컨대, 고체 흡착제는 금속 카보네이트(metal carbonates), 금속 산화물(metal oxides), 제올라이트(zeolites), 다공성 고체, 활성탄(activated carbons), 아민 작용된 다공성 (porous) 또는 메조포러스(mesoporous) 물질 또는 금속 유기 골격구조(metal organic framework)일 수 있다.
개구부(34)는 회전식 컨텍터(24)의 제1 면(36)에서 제1 면(36)과 대향되는 회전식 컨텍터(24)의 제2 면(38)으로 연장된다. 개구부(34)는 배기가스(14)가 제1 면(36)에서 제2 면(38)으로 연장된 개구부(34)를 거쳐 회전식 컨텍터(24)의 냉각 섹션(22)을 관통할 때 배기가스(14)의 압력 강화를 최소화하는 방식으로 구조화된 시트로 배열될 수 있다. 개구부(34)는 구조화된 시트로 번갈아 배열될 수 있고, 회전식 컨텍터(24)의 단위 부피당 흡착제의 두께로 표면적을 최대화하여 회전식 컨텍터(24)의 단위 부피당 흡착제 용량을 최대하하도록 성형될 수 있다. 회전식 컨텍터(24)는 회전식 컨텍터(24)의 냉각 섹터(22)을 통해 흐를 때 배기가스(14)의 압력 강화를 최소화하는 동시에 회전식 컨텍터(24)의 단위 부피당 흡착제 용량을 최대화하여 최적화될 수 있다. 예컨대, 회전식 컨텍터(24)는 모노리스 구조화된 패킹(monolith structured packing) 또는 콜로게이트 또는 와이어 거즈(wire gauze)를 갖는 모노리스 구조화된 패킹을 구비할 수 있다. 구조화된 패킹의 개구부(34) 크기는 1 ~ 3 밀리미터(㎜)의 범위일 수 있다. 회전식 컨텍터(24)의 두께와 직경은 배기가스의 유량, 제거될 CO2의 백분율, 고체 흡착제 용량, 및 배기가스(14)의 허용가능한 압력 강화에 의해 결정될 것이다.
덕트 또는 개구부(34)는 회전식 컨텍터(24)의 휠 형상으로 배열될 수 있으며, 단위 시간당 주어진 회전 속도로 회전 컨텍터(24)를 회전시킬 수 있는 모터에 연결될 수 있다. 회전 속도는 배기가스(14)의 유량과 고체 흡착제의 작업 용량에 의해 결정될 수 있다. 예컨대, 회전식 컨텍터(24)는 적용가능한 흡착-탈착의 동역학에 종속되어 회전당 20초 내지 5분의 범위에서 회전할 수 있다.
고체 흡착제 물질은 CO2와 친화성을 가질 것이며 배기가스(14)가 회전식 컨텍터(24)에 이송되는 압력과 온도에서 CO2를 흡착할 것이다. 예컨대, 어떤 실시예의 고체 흡착제는 0.01 내지 0.2 바아의 CO2 분압 또는 약 1 바아의 총 압력 및 주변 온도 내지 약 100℃의 온도 범위에서 CO2를 흡착할 수 있다. 고체 흡착제는 또한 대기압과 40 내지 300℃의 온도 범위에서 CO2를 재생하거나 방출할 수 있다. 배기가스(14)가 증가된 압력으로 이송되는 대안적인 실시예에서, 선택된 고체 흡착제는 1.2 내지 5 바아의 범위에 총 압력과 같이 이처럼 증가된 압력에서 CO2를 흡착할 것이다. 예컨대 활성탄의 경우에, 흡착은 주변 온도일 수 있으며 방출 온도는 50 내지 60℃ 일 수 있다. 흡착제가 제올라이트인 예시적인 실시예에서, 흡착은 주변 온도 내지 40℃ 일 수 있으며 방출은 100 내지 200℃ 일 수 있고, 흡착제가 탄산마그네슘(magnesium carbonate) 기반인 경우에 흡착은 대략 250℃ 일 수 있으며 재생은 300℃에서 재생될 수 있다.
도 4에서, 회전식 컨텍터(24)를 통과하는 배기가스(14)의 혼합을 제한하고 고온 유체(30)의 흐름으로 회전식 컨텍터(24)의 흡착제에서 제거될 방출될 CO2(29)와 함께 비-CO2 성분(26)으로 배출하기 위해, 소형 퍼지 섹터(42)가 사용될 수 있다. 퍼지 섹터(42)는 방출될 CO2(29)를 배기가스(14)와 혼합하지 않고 가열 섹션(28)에서 방출된 CO2(29)의 회수를 도울 수 있으며, 가열 섹션(28)과 냉각 섹션(22)의 유체 흐름 사이에 상호 작용을 최소화하는 것을 도울 수 있다.
예컨대, 퍼지 섹터(42)는 냉각 섹션(22)과 가열 섹션(28)의 합류 부위에서 회전식 컨텍터(24)의 제2 면(38)과 인접되게 회전식 컨텍터(24)에서 작은 거리로 이격되게 위치될 수 있다. 일면을 따라, 퍼지 섹터(42)는 회전식 컨텍터(24)와 거의 접촉하는 립부(44;lip)를 구비하여, 가스가 립부(44)를 통과하는 방향으로의 흐름을 방지한다. 퍼지 섹션(42)의 타면은 립부 없이 개방되어, 가스가 이 면에서 유출을 허용한다. 방출된 CO2(29)가 퍼지 섹터(42)의 위치에서 가열 섹션(28)에서 초기 방출될 때, 방출된 CO2(29)는 배기가스의 흐름에 근접하기 때문에 잔류 배기가스와 혼합될 것이다. 방출 혼합물(emerging mixture)은 퍼지 섹터(42)에 의해 방출된 CO2(29)의 순수한 스트림을 오염으로부터 방지하고 대신에 퍼지 섹터(42)의 개방면에서 배기가스(14)의 스트림과 혼합되도록 안내된다.
도 1을 참조하면, 작동의 실례에서, 배기가스(14)에서 CO2를 포획하는 방법에서, 차량(12)의 배기가스(14)는 회전식 컨텍터(24)의 냉각 섹션(22)으로 이송된다. 냉각 섹션(22)의 흡착제는 배기가스(14)의 CO2를 흡착하는 한편 배기가스(14)의 비-CO2 성분(26)은 회전식 컨텍터(24)의 개구부(34;도 3)를 통과한다. 회전식 컨텍터(24)가 회전하면서, 냉각 섹션(22)은 차량(12)의 고온 유체(30)로 가열되어 회전식 컨텍터(24)의 냉각 섹션(22)을 회전식 컨텍터(24)의 가열 섹션(28)으로 변환하고 흡착제에서 방출된 CO2(29)를 방출한다. 회전식 컨텍터(24)가 계속 회전하면서, 회전식 컨텍터(24)의 가열 섹션(28)은 배기가스(14)로 냉각되어 회전식 컨텍터(24)의 가열 섹션(28)을 회전식 컨텍터(24)의 냉각 섹션(22)으로 다시 변환한다. 방출될 CO2(29)는 압축기(20)로 압축될 수 있고 저장 유닛(32)에 저장될 수 있다.
도 1의 예시적인 실시예에서, 배기가스(14)는 배기가스(14)가 회전식 컨텍터(24)로 유입되기 전에 에너지 회수 장치(16)를 통과한다. 에너지 회수 장치(16)는 압축기(20)로 방출될 CO2(29)를 압축하기 위한 에너지를 생성할 수 있다. 도 2의 예시적인 실시예에서, 대신에 배기가스(14)는 배기가스(14)가 회전식 컨텍터(24)를 통과한 후에 에너지 회수 장치(16)로 유입된다. 도 3의 예시적인 실시예에서, 배기가스(14)는 회전식 컨텍터(24)로 유입되기 전에 열교환기(40)를 통과한다. 열교환기(40)는 에너지 회수 장치(16) 없이 실시예에 사용될 수 있거나, (도 1의 실시예에 추가되듯이) 에너지 회수 장치(16)의 하류에 사용될 수 있거나, 또는 (도 2의 실시예에 추가되듯이) 에너지 회수 장치(16)의 상류에 사용될 수 있다.
실례
본 발명의 방법과 시스템을 사용하는 실례에서, 차량(12)은 시간당 100 킬로미터의 속도(km/hr)로 이동하면서 킬로미터당 평균 150 그램(g)의 CO2를 방출할 수 있다. CO2 배출을 60%로 저감하기 위해서, 시간당 9 킬로그램((kg)의 CO2를 포획해야 한다. 3 중량%의 고체 흡착제 물질의 적당한 작업 용량과 1분의 사이클 시간을 가정하면, 필요한 고체 흡착제의 양은 5 kg 이다. 입방 센티미터 당 1 그램(g/㎤)이고 10 cm의 휠 두께인 (다공성) 고체 밀도의 경우에, 회전식 컨텍터(24)는 25 cm의 직경을 가져야 할 것이다. 25 cm의 회전식 컨텍터(24)는 다양한 유형의 차량(12) 내에 쉽게 장착될 수 있다.
도 1 내지 도 4의 예시적인 실시예들에서, 회전식 컨텍터(24)의 CO2 포획을 에너지 회수, CO2 압축, 및 CO2의 임시 온보드 저장을 통합하는 시스템과 방법이 개시되어 있다. 본 발명의 실시예들은 소형 자동차에 시스템을 장착하기 위해 온보드 적용을 위한 소형 설계를 제공한다. 본 발명의 실시예들의 통합 에너지 관리는 연료 소비를 절약하여 CO2의 생성을 감소시켜, 결과적으로 CO2 방출량을 감소시킨다.
본 발명의 실시예들은 또한 CO2의 제어 및 분리를 향상시키기 위해 물의 첨가를 요구하지 않는 시스템과 방법을 제공한다. 필요한 물의 양을 운반하고 재충전하는 것은 차량 연비를 줄이고 소유자 혹은 운영자에게 불편을 야기하기 때문에 차량 온보드에 물 저장은 실용적이지 못하다. 덧붙여서, 물의 첨가를 필요로 하는 몇몇 현재 시스템에서 배기가스를 ~ 400℃에서 100℃ 미만으로 냉각해야 하는 경우에 열이 낭비될 것이다.
본 출원의 실시예들은 이동성 적용 분야에서 CO2를 포획하는데 고체 흡착제를 사용하는 몇몇 현재 시스템의 긴 사이클 시간의 문제를 추가로 해결한다. 덧붙여서, 터보컴파운딩 폐열 회수를 사용하는 경우에, 본 출원의 실시예에서 추가 효율과 시너지 효과 및 보다 소형화된 설계가 구현된다.
그러므로, 기술된 본 발명의 실시예들은 목적을 수행하고 언급된 목표와 장점 뿐만 아니라 내재된 다른 것들을 달성하기에 매우 적합하다. 본 발명의 예시적인 실시예들이 개시의 목적으로 제공되었지만, 많은 변경들이 바람직한 결과를 달성하기 위한 공정 상에서 세부적으로 존재한다. 이러한 다른 유사한 변형들이 당해분야의 숙련자들에게 쉽게 제안될 것이며, 본 발명의 사상과와 첨부된 청구범위의 범주 내에서 포함되도록 의도된다.

Claims (27)

  1. 회전식 컨텍터(rotary contactor)는 상기 회전식 컨텍터의 제1 면에서 상기 제1 면과 대향되는 상기 회전식 컨넥터의 제2 면으로 연장되는 개구부를 포함하며, 차량의 배기가스를 회전식 컨텍터의 냉각 섹션으로 이송하는 단계와;
    상기 배기가스의 비-CO2 성분이 상기 개구부를 통과하고, 상기 회전식 컨텍터의 상기 냉각 섹션의 흡착제로 상기 배기가스의 이산화탄소(CO2)를 흡착하는 단계;
    상기 흡착된 CO2를 방출하기 위해 차량의 고온 유체로 상기 회전식 컨텍터를 가열하는 단계와, 상기 회전식 컨텍터의 상기 냉각 섹션을 상기 회전식 컨텍터의 가열 섹션으로 변환하는 단계; 및
    상기 회전식 컨텍터의 상기 가열 섹션을 상기 회전식 컨텍터의 상기 냉각 섹션으로 다시 변환하도록 상기 상기 회전식 컨텍터의 상기 가열 섹션을 냉각하는 단계;를 포함하는, 차량의 배기가스에서 이산화탄소를 포획하는 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 회전식 컨텍터는 상기 차량 온보드(onboard)에 위치되는, 차량의 배기가스에서 이산화탄소를 포획하는 방법.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 배기가스는 상기 회전식 컨텍터의 회전 평면과 수직 방향으로 상기 회전 컨텍터의 상기 냉각 섹션으로 이송되는, 차량의 배기가스에서 이산화탄소를 포획하는 방법.
  4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 흡착제는 구조화된 시트에 위치된 고체 흡착 코팅제인, 차량의 배기가스에서 이산화탄소를 포획하는 방법.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 구조화된 시트는 상기 개구부를 포함하고, 상기 회전식 컨텍터의 단위 부피당 흡착제 용량을 최대화하도록 성형되어 있는, 차량의 배기가스에서 이산화탄소를 포획하는 방법.
  6. 청구항 4에 있어서,
    상기 구조화된 시트는 상기 개구부를 포함하고, 상기 제1 면에서 상기 제2 면으로 상기 개구부를 통과하는 상기 배기가스의 압력 강화를 최소화하도록 성형되어 있는, 차량의 배기가스에서 이산화탄소를 포획하는 방법.
  7. 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 차량의 배기가스를 상기 회전식 컨텍터의 상기 냉각 섹션으로 이송하는 단계 이전에, 상기 배기가스가 에너지 회수 장치를 통과하는 단계를 추가로 포함하는데, 상기 에너지 회수 장치는 상기 방출될 CO2를 압축하기 위한 에너지를 생성하는, 차량의 배기가스에서 이산화탄소를 포획하는 방법.
  8. 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 차량의 배기가스를 상기 회전식 컨텍터의 상기 냉각 섹션으로 이송하는 단계 이후에, 상기 배기가스가 에너지 회수 장치를 통과하는 단계를 추가로 포함하는데, 상기 에너지 회수 장치는 상기 방출될 CO2를 압축하기 위한 에너지를 생성하는, 차량의 배기가스에서 이산화탄소를 포획하는 방법.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 차량의 상기 고온 유체는 상기 유기 랭킨 사이클(organic Rankine cycle) 에너지 회수 장치의 작동 유체인, 차량의 배기가스에서 이산화탄소를 포획하는 방법.
  10. 청구항 1 내지 청구항 9 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 차량의 상기 고온 유체는 상기 차량의 고온 냉각제(coolant)인, 차량의 배기가스에서 이산화탄소를 포획하는 방법.
  11. 청구항 1 내지 청구항 9 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 차량의 상기 고온 유체는 열교환기에서 상기 배기가스로 가열되는 유체인, 차량의 배기가스에서 이산화탄소를 포획하는 방법.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 회전식 컨텍터의 상기 가열 섹션을 냉각하는 단계는 상기 회전식 컨텍터의 상기 가열 섹션을 상기 열교환기의 배기가스 하류로 냉각하는 단계를 포함하는, 차량의 배기가스에서 이산화탄소를 포획하는 방법.
  13. 청구항 1 내지 청구항 12 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 방출될 CO2를 압축하는 단계와 상기 차량 온보드에 저장하는 단계를 추가로 포함하는, 차량의 배기가스에서 이산화탄소를 포획하는 방법.
  14. 회전식 컨텍터(rotary contactor)는 상기 회전식 컨텍터의 제1 면에서 상기 제1 면과 대향되는 상기 회전식 컨넥터의 제2 면으로 연장되는 개구부를 포함하며, 차량의 배기가스를 회전식 컨텍터의 냉각 섹션으로 이송하는 단계와;
    상기 회전식 컨텍터의 상기 냉각 섹션의 흡착제로 상기 배기가스의 이산화탄소(CO2)를 흡착하는 단계;
    상기 회전식 컨텍터의 상기 냉각 섹션이 차량의 고온 유체의 경로에 놓이도록 상기 회전식 컨텍터를 회전하는 단계, 상기 흡착된 CO2를 방출하기 위해 상기 회전식 컨텍터의 상기 냉각 섹션을 가열하는 단계, 상기 회전식 컨텍터의 상기 냉각 섹션을 상기 회전식 컨텍터의 가열 섹션으로 변환하는 단계; 및
    상기 회전식 컨텍터의 상기 가열 섹션이 상기 배기가스의 경로에 놓이도록 회전하는 단계와, 상기 회전식 컨텍터의 상기 가열 섹션을 상기 회전식 컨텍터의 상기 냉각 섹션으로 다시 변환하도록 상기 배기가스로 상기 회전식 컨텍터의 상기 가열 섹션을 냉각하는 단계;를 포함하는데,
    상기 배기가스는 에너지 회수 장치를 통과하고, 상기 에너지 회수 장치는 상기 방출될 CO2를 압축하기 위한 에너지를 생성하며,
    상기 회전식 컨텍터와 상기 에너지 회수 장치는 상기 차량 온보드(onboard)에 위치되는, 차량의 배기가스에서 이산화탄소를 포획하는 방법.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 배기가스는 상기 회전식 컨텍터의 회전 평면과 수직 방향으로 상기 회전 컨텍터의 상기 냉각 섹션으로 이송되는, 차량의 배기가스에서 이산화탄소를 포획하는 방법.
  16. 청구항 14 내지 청구항 15 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 흡착제는 상기 개구부를 포함한 구조화된 시트에 위치된 고체 흡착 코팅제인, 차량의 배기가스에서 이산화탄소를 포획하는 방법.
  17. 청구항 14 내지 청구항 16 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 배기가스를 상기 회전식 컨텍터의 상기 냉각 섹션으로 이송하는 단계 이전에, 상기 배기가스는 상기 에너지 회수 장치를 통과하는, 차량의 배기가스에서이산화탄소를 포획하는 방법.
  18. 청구항 14 내지 청구항 16 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 배기가스를 상기 회전식 컨텍터의 상기 냉각 섹션으로 이송하는 단계 이후에, 상기 배기가스는 상기 에너지 회수 장치를 통과하는, 차량의 배기가스에서 이산화탄소를 포획하는 방법.
  19. 차량의 배기가스의 이송을 수용하도록 작동할 수 있는 냉각 섹션을 구비하고, 회전식 컨텍터의 제1 면에서 상기 제1 면과 대향되는 회전식 컨텍터의 제2 면으로 연장되는 개구부를 포함한 회전식 컨텍터(rotary contactor)와;
    상기 배기가스의 이산화탄소(CO2)를 흡착하도록 작동할 수 있는 상기 회전식 컨텍터의 상기 냉각 섹션에 위치된 흡착제; 및
    상기 흡착된 CO2를 방출하도록 작동할 수 있는 상기 회전식 컨텍터의 상기 냉각 섹션으로 안내되고, 상기 회전식 컨텍터의 상기 냉각 섹션을 상기 회전식 컨텍터의 가열 섹션으로 변환하는 고온 유체;를 포함하고,
    상기 회전식 컨텍터는 상기 회전식 컨텍터의 상기 가열 섹션이 냉각되어 상기 회전식 컨텍터의 상기 가열 섹션을 상기 회전식 컨텍터의 상기 냉각 섹션으로 다시 변환하도록 회전가능한, 차량의 배기가스에서 이산화탄소를 포획하는 시스템.
  20. 청구항 19에 있어서,
    상기 회전식 컨텍터는 상기 차량 온보드에 위치되는, 차량의 배기가스에서 이산화탄소를 포획하는 시스템.
  21. 청구항 20에 있어서,
    상기 배기가스는 상기 회전식 컨텍터의 회전 평면과 수직 방향으로 상기 회전식 컨텍터의 상기 냉각 섹션으로 이송되는, 차량의 배기가스에서 이산화탄소를 포획하는 시스템.
  22. 청구항 19 내지 청구항 21 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 흡착제는 구조화된 시트에 위치된 고체 흡착 코팅제인, 차량의 배기가스에서 이산화탄소를 포획하는 시스템.
  23. 청구항 22에 있어서,
    상기 구조화된 시트는 상기 개구부를 포함하고, 상기 회전식 컨텍터의 단위 부피당 흡착제 용량을 최대화하도록 성형되어 있는, 차량의 배기가스에서 이산화탄소를 포획하는 시스템.
  24. 청구항 22에 있어서,
    상기 구조화된 시트는 상기 개구부를 포함하고, 상기 제1 면에서 상기 제2 면으로 상기 개구부를 통과하는 상기 배기가스의 압력 강화를 최소화하도록 성형되어 있는, 차량의 배기가스에서 이산화탄소를 포획하는 시스템.
  25. 청구항 19 내지 청구항 24 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 방출될 CO2를 압축하기 위한 에너지를 생성하도록 작동할 수 있는 에너지 회수 장치를 추가로 포함하는, 차량의 배기가스에서 이산화탄소를 포획하는 시스템.
  26. 청구항 19 내지 청구항 25 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 냉각 섹션과 상기 가열 섹션의 합류 부위에서 상기 회전식 컨텍터의 상기 제2 면에 인접하게 위치된 퍼지 섹터(purge sector)를 추가로 포함하는, 차량의 배기가스에서 이산화탄소를 포획하는 시스템.
  27. 청구항 19 내지 청구항 26 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 방출될 CO2를 압축하도록 작동할 수 있는 압축기와 상기 압축될 CO2를 저장하는 저장 유닛을 추가로 포함하는, 차량의 배기가스에서 이산화탄소를 포획하는 시스템.
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