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플랜트엔지니어링 동향

[탄소 포집-CCS] 공기에서 직접 탄소포집을 위한 한 걸음(1)

엔지니어링 고도화
작성자
yofuture
작성일
2023-11-23 12:01
조회
31
다음 기사는 지난 2021년10월8일 저의 불로그에 소개한 “공기중에서 직접 탄소를 포집”하는 기술에 대한 추가 기사로서 스위스에 소재한 벤처기업인 Climeworks가 아이슬란드에 건설한 Orca라는 공장에 대하여 지난 수 개월동안 진행된 Update에 대한 사항을 소개합니다. 내용의 핵심은 대기중에 포함된 500억톤(추정)의 탄소를 직접 포집하여 지하에 암석화 하여 영구히 저장한다는 기술로 그야말로 Game Changer가 될 수 있는 기술에는 동일한데 탄소포집설비 가동에 필요한 에너지소모량에 대하여 서로 상반된 견해가 있습니다.

우리가 호흡하는 공기중에 포함된 탄산가스의 양이 계속 증가하는 문제가 있는데 아이슬란드 수도인 레이캬비크 바로 외곽에 있는 지열활동이 활발한 Hellisheidi에서 새로운 기술이 탄산가스 감축을 위한 작지만 강한 발걸음을 내디뎠습니다.

발전소는 2021년9월부터 가동되었지만 직접 공기 포집으로 알려진 Air-Straining 기술은 훨씬 더 오랫동안 환경 운동가들 사이에서 논쟁의 대상이 되어 왔습니다. 이산화탄소를 진공청소기로 빨아들이는 것은 한때 최후의 수단으로 여겨졌지만 지금은 최후의 수단이 반드시 필요한 미래를 향해 가고 있는 것처럼 보입니다.

수학과 마술에 의한 탄소 제거

Wurzbacher는 "파리" 목표를 통해 2015년 파리협정에 따라 설정된 배출량을 섭씨 2도(이상적으로는 1.5도)로 제한하는 글로벌 목표를 설정했습니다. 그 목표를 달성하기 위해 유엔은 2050년까지 매년 100억 톤의 이산화탄소가 대기에서 제거되어야 할 것으로 추정했습니다. 이 수치는 다른 수단을 통해 적극적인 배출량 감축이 달성된다고 가정할 때 가장 좋은 시나리오이지만 감축이 충분하지 않으면 탄소 제거량이 훨씬 더 높아질 수 있습니다.

Wurzbacher는 Climeworks가 있는 스위스 취리히에서 화상 통화를 하면서 "상대적으로 간단한 기후 수학입니다."라고 설명했습니다. “다른 모든 것이 순조롭게 진행된다면 세기 중반까지 100억 톤의 CO2를 제거해야 하나 200억 톤을 제거해야 할 수도 있습니다. 왜냐하면 우리는 석탄 발전소와 다른 감축설비들을 충분히 빠르게 가동을 중단할 수 없기 때문입니다.”

직접 공기포집기술은 과도한 CO2를 제거하기 위한 많은 옵션 중 하나인데 예를 들면, 나무를 심는 것과 같은 자연적인 방법이나 발전소 굴뚝 및 기타 배출원에서 직접 CO2를 포집하는 기술이 있습니다. 탄소 배출원에서 CO2를 포집하는 것과 비교할 때 말 그대로 공기에서 CO2를 제거하는 것은 더 어렵고 비용이 많이 들지만 직접 공기 포집의 이점은 모든 단일 탄소배출원을 찾아 배출설비의 가동을 중지할 필요가 없이 전 세계 어디서나 탄소가 있으므로 적용이 가능한 해법입니다.

열*을 가하면 CO2가 아민에서 방출된 다음 인근 화산암으로 펌핑되어 오래 지속되는 탄산염 광물을 형성합니다. *열은 신재생에서 공급해야 하는데 문제는 비용.

 

현재 Orca에서 1톤의 CO2를 제거하는 데 $600에서 $800 사이의 비용이 들며, 이는 대부분의 잠재적 지불자에게 엄두도 못 냅니다. 초기 고객은 Microsoft, Stripe, Swiss Re 및 심지어 밴드 Coldplay (Climeworks를 고용하여 다가오는 월드 투어에서 일부 배출량을 상쇄하기 위해 고용함)와 같이 그린 프리미엄을 지불할 의사가 있는 회사 및 개인 정도였습니다.

Climeworks는 그 비용을 $100에서 200$ 사이로 낮추는 것을 목표로 하고 있는데 미국 에너지부는 탄소 제거비용을 톤당 $100 미만으로 낮추는 유사한 최근 기술의 목표를 설정한 것과 같이 더 낮은 가격대에서 직접 공기포집은 배출량을 줄이기 위한 다른 야심 찬 방식과 유사할 것으로 보입니다.

컬럼비아 대학의 수석 연구원인 Julio Friedmann 박사는 “우리는 Orca 설비가 비용이 절감되고 성능이 향상될 것으로 상상하고, 이제 우리는 매년 공기 중에서 4,000톤의 CO2를 포집하는 유일한 장치를 갖게 되었습니다.” 하지만 높은 비용 외에도 Orca는 포집하는 CO2의 양이 적기 때문에 비판을 받았는데 이는 수십 년 안에 제거해야 하는 100억 톤에 비해 4천 톤은 너무 작은 양이었기 때문입니다.

그러나 대기에서 탄소를 제거하는 다른 방법인 삼나무 숲 1에이커를 재배하는 경우에도 약 4,000톤의 CO2를 제거하지만 문제는 기간이 일(1)년보다 훨씬 더 오래 걸리고 제한된 장소에서만 수행할 수 있는 문제가 있지요. 자료: https://techcrunch.com (2021.12.4 특집 기사)
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