최근 대기에서 이산화탄소(CO2) 입자를 제거하는 해양의 능력을 향상하는 것이 기후변화와의 싸움에서 중요하다는 연구 결과가 나왔다.
현재 대기 중으로 배출되는 전체 이산화탄소의 약 25%는 바다에 흡수된다. 이러한 분자가 물에 들어가면 산성화를 일으켜 해양 환경 특히 생존을 위해 연약한 생태계에 의존하는 게·조개류와 같은 껍데기를 형성하는 유기체에 부정적인 영향을 미친다.
하지만 학술지 Joule에 발표된 공동 연구논문에서 에딘버러의 헤이엇-와트대학(Heriot-Watt University)과 함부르크대학의 학자들은 추가적인 산성화를 일으키지 않고 해양에 저장되는 이산화탄소의 양을 증가시키는 방법을 찾았다고 믿고 있다.
연구진은 이카이트(Ikaite)로 불리는 드물지만 자연적으로 발생하는 수화 탄산염 광물을 규모에 맞게 제조하기 위한 공학적 과정을 개발했다. 칼슘이 풍부한 이 미네랄은 해수에 노출되면 이산화탄소를 용해하고 산도를 중화하는 화합물인 중탄산염(HCO3) 이온으로 변환된다. 연구진은 이것이 수십만 년간 바다에 훨씬 더 많은 이산화탄소가 유지될 수 있게 한다고 주장한다.
필 렌포스 박사는 이 아이디어를 제안했고 이 접근법의 실현 가능성을 탐구하는 연구를 이끌고 있다.
그는 "위험한 기후변화를 피하고 2050년까지 넷제로에 도달하려는 유엔의 목표를 달성하기 위해 우리는 대기에서 이산화탄소를 제거해야 한다"며 "바다는 거대한 이산화탄소 저장소이며 우리는 해양 생태계에 해를 끼치지 않고 안전하고 책임감 있게 수행될 수 있다면 이 저장소를 개선하고 싶다. 우리가 본 논문에서 제시한 것은 해양에 대한 전반적인 이익을 유지하면서 기존 제안 중 일부의 한계를 극복하는 새로운 방법이다"고 말했다.
지구화학자와 엔지니어로 구성된 연구진은 필요한 두 가지 핵심 재료인 석회석과 물이 풍부하기 때문에 대규모로 복제할 수 있는 이카이트 생산 방법을 고안해냈다. 압력이 가해진 이산화탄소와 함께 반응기에 석회석과 물을 넣는 방식이다. 석회석이 용해되고 생성된 '경질수'는 저압에 노출되는 다른 원자로 내부에 놓인다. 이 압력 스윙은 원자로에서 제거할 수 있는 이카이트 결정을 생성하고 바다에 추가해 알칼리도를 높이고 대기에서 이산화탄소를 제거한다.
연구진은 화학적 안정성을 유지하기 위해 이카이테는 북유럽, 러시아, 호주 일부, 남미, 남아프리카처럼 섭씨 15℃ 이하의 바다에 침전돼야 한다고 주장한다.
렌포스 박사는 "이 기술은 기후변화에 의미 있는 영향을 미치도록 확장될 수 있으며 비용은 다른 이산화탄소 제거 접근 방식과 비슷할 수 있다. 특히 원자재가 풍부하기 때문에 향후 20~30년 내에 가능하다"며 "우리는 낙관적이어야 하지만 이 기술이 어떻게 작동하는지 완전히 이해하고 한계를 이해하려면 프로세스에 대해 더 많이 알아야 한다"고 말했다.
그러면서도 "실제로 세계에서 이러한 제안을 모니터링 하고 검증하는 방법과 이 기술을 대규모로 운영하기 위한 가장 적합한 국가 및 국제 규정에 대한 잠재적인 사회적·환경적 영향(긍정적·부정적 모두)과 관련해 수행해야 할 추가 작업이 있다"고 덧붙였다.
[데일리e뉴스= 김병호 기자]
