이산화탄소를 제거하는 6가지 방법

이산화탄소(CO2) 제거란?

이산화탄소 제거는 말 그대로 대기에서 가장 많이 배출되는 온실가스인 이산화탄소를 제거하는 과정이다. 여기에는 탄소를 수집하고 저장하는 작업이 모두 포함된다. 제거 방법에 따라 이러한 단계는 함께 또는 별도로 수행된다. 이산화탄소 제거(CDR)를 언급하는 데에는 여러 가지 방법이 있다.

 

👉 "탄소 포집"은 종종 탄소 제거 프로세스의 수집 부분을 지칭하는 데 사용된다. "탄소 격리"는 탄소 저장 또는 수집 및 저장 모두를 의미할 수 있다. 우리가 이산화탄소 제거를 수행하는 두 가지 주요 우산이 있다. 저렴하고 단순한 경향이 있는 유기농 재료를 사용한다. 여기에는 다음이 모두 포함된다.

o "그린 탄소" - 고지대 산림과 같은 건조한 육지 식물 물질에 저장된 탄소 및 "블루 탄소" - 습지 숲이나 바다와 같은 습윤 식물 물질에 저장된 탄소. 종종 복잡하고 현재 대규모로 수행하기 위해 더 많은 연구가 필요한 인공 기술을 사용한다.

 

이산화탄소 제거의 예

1) 숲

다른 유기적 이산화탄소 제거 방법과 마찬가지로 식물은 광합성 과정을 통해 이산화탄소를 흡수한다. 그들은 물과 함께 탄소를 사용하여 햇빛을 새로운 성장으로 전환한다. 이 새로운 성장은 식물의 몸과 뿌리에 탄소를 저장한다. 성숙한 나무 한 그루는 매년 48파운드 이상의 이산화탄소를 흡수할 수 있다. 미국의 성숙한 산림은 연간 약 5억 톤을 포획할 수 있는 것으로 추정된다. 그리고 숲이 늙어감에 따라 점점 더 많은 탄소를 저장한다. 더 많은 나무를 심고 숲을 보호하는 것은 탄소를 포집하는 효과적인 방법이다.

그러나 산림이 벌채되거나 산불로 황폐되면 저장된 모든 탄소가 대기 중으로 방출된다. 즉, 삼림 벌채는 탄소 흡수원에서 탄소 공급원으로 숲을 바꾼다. 인간 개발을 위해 산림을 벌채하고 다른 지역에 나무를 심는 것은 저장된 CO의 차이를 보상하지 않고 손실된 산림 면적을 보상하는 매우 일반적인 관행이다. 파괴된 숲에서 방출된 탄소는 새로운 숲에서 처음 몇 년간의 탄소 포집을 무효화한다. 또한 새로운 성장이 성숙한 나무가 되고 상당한 양의 탄소를 격리하는 데 수십 년이 걸릴 수 있다.

 

2) 습지

습지는 토양에 탄소를 저장하는 전문가이다. 숲처럼 식물의 뿌리와 몸에 탄소를 포획하여 대기 중 이산화탄소를 제거한다. 지상의 고지대 숲에서 유기물이 부패할 때 일부 이산화탄소와 기타 가스를 대기 중으로 방출하고 일부 탄소는 토양에 추가된다. 그러나 습지에서는 죽은 식물이 포화 상태를 유지하고 모든 탄소를 토양에 남긴다. 탄소를 격리하는 가장 좋은 방법은 기존 습지를 보호하고 건조한 습지를 이전 상태로 복원하는 것이다. 습지 숲은 고지대 숲보다 10배나 많은 탄소를 저장할 수 있다. 특히 건조한 주인 캘리포니아에는 연간 수십만 톤의 탄소를 저장할 수 있는 총 면적의 습지가 있다. 습지는 배수되고 인간이 사용할 수 있도록 개발될 때 저장된 탄소의 대부분 또는 전부를 방출한다. 미국에는 습지 배수가 다른 곳에서 생성된 다른 습지로 상쇄되도록 요구하는 법률이 있다. 그러나 고지대 숲과 마찬가지로 어린 습지도 성숙한 습지의 탄소 함량과 같아지기 위해 몇 년의 성장과 부패가 필요한다.

 

3) 농장

토양 덮개가 많은 농장은 수 톤의 탄소를 제거할 수 있는 잠재력이 있다. 농부들이 토지의 탄소 격리를 돕기 위해 사용할 수 있는 몇 가지 방법이 있다. 한 가지 방법은 덮개작물을 심는 것이다. 농부들이 토지를 불모지로 남겨두기로 결정하면 그 토양은 침식되기 쉬운 상태가 된다. 대신, 농부들은 a) 침식과 그에 따른 탄소 방출을 제한하고 b) 식물 자체로 대기로부터 더 많은 탄소를 포집하는 성장 시즌 후에 연간 덮개작물을 심을 수 있다.

 

또 다른 관행은 경작을 제한하는 것이다. 경작은 토양을 풀고 잡초를 제거하여 다음 작물을 위한 땅을 준비하기 위해 수행된다. 또한 토양에서 많은 양의 저장된 탄소를 방출하고 식물의 뿌리 성장을 더욱 철저하게 만들 수 있다. 그러나 누군가는 농지가 대신 숲이라면 더 나은 탄소 흡수원일 것이라고 주장할 수 있습니다. 그러나 이 해결책은 전 세계 80억 인구를 먹여 살리기 위해 여전히 농지가 필요하기 때문에 현실적이지 않다. 나무로 농지를 덮으면 다른 숲이 새로운 농지를 위해 벌채될 수 있다. 우리는 농지와 산림 사이의 섬세한 토지 이용 균형을 유지해야 한다.

 

5) BECCS

BECCS(탄소 포집 및 저장을 포함하는 바이오매스 에너지)는 나무나 풀과 같은 탄소로 채워진 바이오매스를 태워 탄소를 포집하고 지하에 묻히는 이산화탄소 제거 방법이다. BECCS의 목적 중 일부는 바이오매스에서 연소된 탄소를 사용하여 전기를 생성하는 것이다.

그러나 BECCS는 가치 있는 탄소 제거 전략으로 성공하기 위해서는 섬세한 접근이 필요하다. BECCS는 상당한 양의 토지를 필요로 할 뿐만 아니라 바이오매스의 성장, 수확 및 운송은 상당한 화석 연료 사용을 추가하여 대기 중에 더 많은 이산화탄소를 생성할 수 있다. 이론적으로 BECCS는 대기 중 이산화탄소 농도를 제한하기 위한 싸움에서 매우 유용한 도구가 될 수 있다. 그러나 바이오매스를 태울 때 탄소를 수집하는 기술은 프로세스의 다른 부분 중에서 아직 초기 개발 단계에 있다.

 

‍6) 탄소 광물화

"강화 광물화" 또는 "강화 풍화"라고도 하는 탄소 광물화는 이산화탄소를 기체에서 고체로 전환시키는 이산화탄소 제거 과정이다. 감람석과 현무암과 같은 특정 종류의 암석에 있는 다양한 광물은 탄소를 흡수하여 지하에 저장할 수 있다. 자연적으로 발생하는 현상이지만 과학자들은 기후 위기를 해결하는 데 도움이 되도록 암석의 풍화를 가속화할 수 있는 방법을 연구하고 있다. 다음과 같은 많은 아이디어가 있다. 이러한 미네랄을 포함하는 암석을 갈아서 토양에 먼지를 퍼뜨려 탄산염 광물을 형성한다. 지상 암석을 발전소에서 직접 순수한 이산화탄소에 노출시킨다. 광산에서 남은 미네랄이 풍부한 암석을 통해 이산화탄소로 가득 찬 공기를 이동한다. ‍강화된 광물화를 탄소 저장에 대한 진지한 고려로 만들기 위한 기술적 준비가 여전히 부족하다.

그러나 우리는 암석을 채굴하고 갈기 위해 널리 이용 가능한 방법을 가지고 있으며 강화된 광물화를 이끌어내는 데 필요한 화학 물질을 이해하고 있다. 이러한 방법은 토양 품질 개선과 같은 이점을 가질 수 있지만 여전히 심각한 환경 문제가 있다. 여기에는 지역 규모에서 발생할 수 있는 환경 피해와 이러한 광물을 채굴하는 데 필요한 화석 연료가 포함된다.

 

이 기사를 통해 이산화탄소를 제거할 수 있는 다양한 방법과 아직까지 부족한 점에 대해 알 수 있었다.

 

출처 : https://www.greenly.earth/blog-en/6-examples-of-carbon-dioxide-removal