이산화탄소를 암석으로 바꾼다고?

“기후변화의 재앙을 막아라”
김명화 기자 | eco@ecomedia.co.kr | 입력 2019-05-30 15:09:58
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▲ 유엔은 기후변화의 위험성을 막기위해 우리에게 주어진 시간은 12년 이라고 경고했다.

기후변화 시계가 똑딱이고 있다. 2018년 전 세계의 탄소배출량이 사상 최고치에 도달했고 유엔은 기후변화의 재앙적인 영향을 막기 위해 우리에게 주어진 시간은 불과 12년밖에 남지 않았다고 경고했다. 그 이후 영국과 아일랜드 의회는 기후 위기를 선언했다.


국가들이 청정에너지로 전환하는 동안, 2016년 파리 협약의 기후 목표를 달성할 수 있을 만큼 빠른 탈탄소 속도는 거의 없다. 부족한 시간을 보내면서 일부 과학자들은 발전소 및 산업공정에서 탄소배출을 포착하고 이를 지하 공간에서 안전하게 격리하는 등 지구 온난화를 완화하는 다른 방법을 연구해 왔다.

▲ CarbFix 프로젝트
CO2에서 미네랄까지
2012년 국제 연구원 및 엔지니어 팀이 아이슬란드 남서지역 지하시험장에서 냉각 용암으로 형성된 다공성 현무암에 이산화탄소(CO2)를 주입하기 시작했다. 2년 후, 거의 모든 이산화탄소가 탄산염 광물로 변형되었다.


2016년 사이언스 지에서 보고된 이 팀의 획기적인 성과는 CarbFix 프로젝트의 확장으로 이어진다. 이 프로젝트는 아이슬란드 수도 레이캬비크에서 약 30킬로미터 떨어진 헬리쉐이디(Hellisheidi) 지열발전소에서 이산화탄소를 그대로 암석에 고정시킨다.


CarbFix 프로젝트는 유틸리티 회사인 레이캬비크 에너지(Reykjavik Energy, 프랑스의 국립과학연구센터 _CNRS)와 미국 콜롬비아 대학교(Columbia University) 협력으로 CO2의 약 3분의 1을 포집해 주입했다.


화산 지질학 덕분에 아이슬란드는 청정에너지를 생산할 수 있는 엄청난 지열 자원을 보유하고 있다. 대부분의 아이슬란드 가정에 난방 및 온수를 공급하고 전국 전기량의 4분의 1 이상이 지열 에너지로부터 온다. 헬리쉐이디Hellisheidi는 현무암 바위 층 위에 있는 헹길Hengill 화산에 위치하고 있다. 화산 밑의 물은 펌프와 함께 6 개의 터빈을 가동시켜 수도와 전기를 제공한다.

 
화석 연료에서 생성된 에너지보다 지열발전소는 증기에 포함된 황화수소뿐만 아니라 일부 이산화탄소를 방출한다. 프로세스 프로젝트 책임자인 Edda Sif Aradottir는 "소다수 제조"라고 말하면서 증기로부터 나온 CO2는 많은 양의 물에 포획되고 용해된다. 이 발포성 물은 화학반응에 의해 CO2가 미네랄로 전환되는 주입 장소로 펌핑된다. 암석에 갇히면 이산화탄소는 땅 밖으로 누출될 수 없다.

다른 곳에서도 작동할 수 있을까?
현무암 형성은 전 세계에서 발견되며 CarbFix 팀은 그들의 모델이 다른 곳에서 반복될 수 있다고 믿는다. 그러나 이 공정은 다량의 담수화된 물을 필요로 한다. 저장된 이산화탄소 톤당 약 25톤의 물. 그래서 바닷물에 적응시키는 작업을 하고 있다.


CarbFix에서 근무하는 지질학자 산드라(Sandra Osk Snaebjornsdottir)는 BBC와 인터뷰에서 “현무암은 실제로 지구상에서 가장 흔한 암석 유형이며 대양의 대부분과 대륙의 약 10%를 덮고 있다. 현무암과 물이 있는 곳이면 이 모델이 효과적이다"라고 말했다.

 

기후변화에 관한 유엔의 정부 간 패널은 카본 포집 및 저장(CCS) 또는 네거티브 배출기술(NETs, negative emissions technologies)로 알려진 대기로부터 이산화탄소를 제거하는 CarbFix와 같은 모델의 채택을 확대하려고 한다. 그러한 기술은 기후변화와의 투쟁에 기여할 수 있지만 대규모로 구현하는 것은 어렵고 비용이 많이 든다는 단점이 있다.

[문광주 편집위원] 

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