공기 정화: CO2를 어떻게 포집하고 저장합니까?

캘리포니아 공과대학(Caltech) 작성2023년 4월 24일

전체 온실가스의 81%를 차지하는 이산화탄소(CO2) 배출은 지구 ​​기후에 심각한 문제를 야기합니다. 자연적인 방법으로는 인간이 배출하는 배출량의 증가에 완전히 대응할 수 없기 때문에 과학자와 정책 입안자들은 대기 CO2를 줄이기 위해 탄소 포집, 활용 및 저장(CCUS) 기술을 모색하고 있습니다. 이러한 방법에는 해양 알칼리도 향상, 직접 공기 포집, 탄소 상쇄, 탄소 농업, 재조림 및 조림이 포함됩니다. 가속화된 석회암 풍화, 지질 격리 및 태양 연료와 같은 새로운 전략도 연구되고 있습니다. 탄소 감소를 위한 전 세계적인 노력은 2050년까지 지구 평균 표면 온도 상승을 섭씨 2도 이하로 제한하는 것을 목표로 하는 파리 기후 협약에 의해 부분적으로 추진되고 있습니다. 출처: Caltech

Scientists and policymakers are pursuing carbon capture techniques like CCUS, direct air capture, and reforestation to mitigate the harmful effects of CO2 emissions, driven by the Paris Climate Agreement's goal to limit global temperature increases to no more than 2 degrees CelsiusThe Celsius scale, also known as the centigrade scale, is a temperature scale named after the Swedish astronomer Anders Celsius. In the Celsius scale, 0 °C is the freezing point of water and 100 °C is the boiling point of water at 1 atm pressure." data-gt-translate-attributes="[{"attribute":"data-cmtooltip", "format":"html"}]">2050년까지 섭씨.

이산화탄소(CO2)는 열을 가두어 지구를 따뜻하게 하는 온실가스입니다. 화석 연료의 연소로 인해 지구 대기의 CO2 양은 최소 100만년 전보다 더 높아졌습니다.

다른 가스도 기후 변화에 기여하지만 CO2는 가장 큰 문제를 야기합니다. CO2는 전체 온실가스 배출량의 81%를 차지하며 대기 중에 수천 년 동안 머무를 수 있습니다. 이에 비해 메탄의 수명은 10년입니다.

Nature mitigates carbon and reduces some of the effects of climate change: Plants, trees, and algae in the ocean turn CO2 into oxygen through photosynthesisPhotosynthesis is how plants and some microorganisms use sunlight to synthesize carbohydrates from carbon dioxide and water." data-gt-translate-attributes="[{"attribute":"data-cmtooltip", "format":"html"}]"> 광합성을 하고 바다는 CO2를 흡수하여 바다 싱크대에 저장합니다. 그러나 자연은 인간이 배출하는 배출량의 증가를 견딜 수 없습니다. 결과적으로 지구와 그 위의 사람들은 더 빈번하고 강렬한 기상 현상과 같은 기후 변화의 영향을 경험했습니다.

그렇기 때문에 과학자, 엔지니어, 정책 입안자들은 화석 연료 사용 감소를 통해 배출량을 줄이는 노력 외에도 대기와 해양에 도달하고 머무르는 CO2를 줄이는 기술을 추구하고 있습니다.

현재 매년 전력 및 산업 시설에서 4천만 톤의 CO2가 포집됩니다. 그러나 국제 에너지 협회는 유엔의 에너지 관련 지속 가능한 개발 목표를 달성하기 위해서는 그 수가 100배 이상 증가해야 한다고 추정합니다. 일부 과학자들은 이러한 기술을 구현하는 것이 장거리 운송 및 항공 산업과 같은 특정 산업을 탈탄소화하는 것보다 더 실현 가능하다고 믿습니다.

CCUS(탄소 포집, 활용 및 저장)에는 석탄 화력 발전소와 같은 배출원에서 CO2를 수집하여 다른 제품으로 변환하거나 저장하거나 매립하는 작업이 포함됩니다. 해양 알칼리도 강화와 같은 해양 기반 솔루션은 CO2를 제거하고 저장하는 해양의 자연적 능력을 향상시킵니다. 직접 공기 포집은 물리적, 화학적으로 대기에서 기존 CO2를 끌어와 산소나 저탄소 합성 연료와 같이 덜 유해한 형태로 생태계에 반환합니다.

정책 입안자들은 탄소 상쇄를 촉진하여 CO2 배출을 줄이려고 시도합니다. 이를 통해 기업은 다른 곳에서 탄소를 제거하기 위해 다른 기관에 비용을 지불함으로써 배출한 CO2를 보상할 수 있습니다.