아이슬란드에서 와이오밍, 스위스, 텍사스에 이르기까지 탄소 포집 공장이 건설 중이거나 대기에서 CO2를 빨아들여 지하에 저장하기 위해 노력하고 있다. 케냐의 파일럿 프로젝트는 포획 부분보다 저장 부분에 더 초점을 맞출 것이라는 점을 제외하면 곧 그들의 대열에 합류할 것이다.
Cella Mineral Storage는 CO2를 물에 주입한 다음 그 물을 지하로 펌핑하여 화산암과 접촉시키는 방식으로 CO2를 저장하는 것을 목표로 하고 있다. 암석의 광물과 CO2 사이에 화학 반응이 일어나 CO2가 광물화라는 과정에서 돌로 변하게 된다.
광물화는 자연적으로 발생하지만 Cella는 광물화 속도를 높이고자 한다. 지난 200여 년 동안 엉망진창이 된 균형을 바로잡기 위한 시도이다.
탄소 순환 가속화
우리는 지난 수십 년 동안 점점 더 많은 CO2가 지구 대기에 배출되었고 이러한 탄소 배출이 기후 변화에 기여하고 있음을 알고 있다. 그러나 우리가 기억하지 못할 수도 있는 부분은 지구 생태계의 총 탄소량이 크게 변하지 않는다는 것이다. 탄소는 우주로 탈출하거나 우주에서 오는 것이 아니다. 지구와 그 대기는 폐쇄된 환경이다. 지구상에서 끊임없이 변화하는 탄소가 있는 곳이다.
탄소 원자가 지구에서 대기로 이동하고 결국 지구로 되돌아와 암석, 퇴적물, 바다 및 생물에 저장되는 과정을 탄소 순환이라고 한다. 탄소는 식물이나 동물이 죽거나 화산이 폭발하거나 인간이 에너지를 위해 화석 연료를 태울 때 우리의 목적을 위해 가장 두드러지게 대기 중으로 방출된다.
석탄, 석유, 천연 가스를 태우는 것은 수천 년 동안 대부분 순조롭게 윙윙거리던 탄소 순환에 소방 호스(또는 그 중 많은 것)를 삽입했다. 우리는 다른 쪽 끝에서 균형을 잡을 방법 없이 주기의 한쪽 끝을 가속화했다. 이것이 직접 공기 포집 식물이 해결하고자 하는 문제이며 Cella가 케냐에서 하고자 하는 것이다.
화학 반응
대부분의 탄소 포집 프로젝트는 지하 암석 저장소에 CO2를 주입하여 결국 지하수에 용해되고 특정 광물과의 화학 반응을 통해 응고된다. CO2를 지하에 주입하기 전에 물에 용해하면 공정이 가속화되고 소량의 탄소가 광물화되기 전에 빠져나가는 것이 더 어려워진다. 아이슬란드의 탄소 저장 실험에서 이런 방식으로 포집된 CO2의 90%가 단 2년 만에 광물로 전환되는 것으로 나타났다.
특히 현무암은 칼슘과 마그네슘이 풍부하여 CO2와 반응하여 방해석, 백운석 및 마그네사이트를 만든다. 현무암은 식은 용암에서 형성된 화산암이다. 그것은 지구 전역에서 발견될 수 있으며 오늘날 활동적인 단층 지역에서 계속 형성되고 있다. 그 중 하나는 아이슬란드에 있고 다른 하나는 동아프리카 지구대에 있다. 후자는 케냐를 중심으로 에티오피아에서 모잠비크로 이어진다.
탄소 저장을 위한 새로운 영역
케냐는 세계에서 8번째로 큰 지열 에너지 생산국이며 전력의 거의 40%를 지열 자원에서 얻는다. 국가의 지질은 지구 표면에 상대적으로 가까운 엄청난 양의 열이 있음을 의미한다. 지각판의 움직임은 지하수를 매우 뜨거운 암석과 접촉시켜 증기를 생성하는 지각에 균열을 만든다. 이 현상은 전 세계에 존재하지만 대부분의 지역에서 케냐와 같은 온도를 찾으려면 땅을 훨씬 더 깊이 파야 한다.
이 바닥 없는 에너지원 외에도, 국가의 지질은 지하에 현무암과 같은 엄청난 양의 화산암이 있음을 의미한다(케냐-에티오피아 국경을 따라 있는 메가 현무암 필드 포함). 풍부한 지열 발전과 화산암에 대한 쉬운 접근을 결합하면 직접 공기 포집 및 탄소 격리를 위한 이상적인 장소를 갖게 된다.
케냐에서 Cella의 작업 범위는 처음에는 광물화를 통한 탄소 격리로 제한된다. 회사는 개념 증명으로 사용하기 위해 외부 소스에서 CO2를 구매할 것이다. 결국 이 신생 기업은 탄소 포집 공장을 건설할 다른 회사와 협력하여 포집 및 저장 프로세스를 완성할 것이다. 케냐에서 가장 큰 지열 발전소인 올카리아(Okaria)가 올해 말에 최신 시설을 열 예정이다. Cella는 비슷한 시기에 파일럿을 시작할 것이다.
케냐에서 탄소 저장 지지자(국가 대통령 William Ruto부터 기후 행동 플랫폼-아프리카의 공동 설립자 James Mwangi까지)는 탄소 저장 기술을 위한 이상적인 위치로서 케냐의 아이디어를 지지하고 있다. Carbon Valley'와 탄소배출권을 수출하고 있다.
현실 점검
그러나 이것이 얼마나 현실적일까? 일반적으로 탄소 포집의 실행 가능성은 말할 것도 없고 케냐에서 탄소 포집이 진정으로 실행 가능한 산업이 되기 전에 인프라 및 비즈니스 관점에서 연결해야 할 큰 격차가 있다. 수천 개의 직접 공기 포집 공장을 건설하더라도 이미 대기에 있는 CO2의 일부 이상을 포집할 수는 없다. 지열 에너지를 사용하면 포집 공정 자체가 CO2를 배출하지 않도록 하는 데 도움이 되지만, 이러한 발전소가 건물을 짓고 운영하는 비용만큼 가치가 있을 만큼 충분한 차이를 만들 수 있을지는 여전히 논쟁의 여지가 있다.
마지막으로, 우리는 많은 양의 탄소를 배출하지 않은 국가에서 탄소를 저장하기 위해 많은 양의 전력을 사용하고 경제를 성장시키기 위해 그 전력을 사용할 수 있는 윤리를 고려하기 위해 잠시 멈춰야 한다. 케냐의 전력망은 국가에서 사용하는 것보다 더 많은 재생 가능 에너지원에서 더 많은 전기를 생산할 수 있는 능력을 갖추고 있지만 인구의 4분의 1 이상이 안정적으로 전기를 이용할 수 없다. 계란보다 닭이 먼저인 문제이다. 그리드를 구축할 산업이 충분하지 않지만 그리드가 제한되어 있는 한 산업을 위한 힘은 없다.
한편으로는 CO2를 포집하고 저장하는 것과 같이 잉여 재생 가능 전력을 잘 활용하는 것이 좋다. 그러나 이러한 프로젝트가 국가 경제 성장 및 다각화의 가능성과 일반 케냐인의 에너지 비용 및 접근에 어떤 영향을 미칠 수 있을까?
Cella는 자사의 활동이 케냐와 그 국민에게 순 긍정적인 영향을 미칠 것이라고 믿으며, 이것이 확실히 사실이 될 수 있다. 그러나 조종사는 많은 사람들의 첫 번째 단계에 불과하기 때문에 우리가 알아내기까지는 시간이 좀 걸릴 것이다.
지구에 가해진 피해를 복구하기 위한 우리의 지속적인 탐구에서 케냐와 다른 곳의 탄소 포집은 옵션으로 계속 탐색될 것이다. 시간과 경제는 기술이 지속되는지 여부를 알려줄 것이다.
이미지 출처: Roma Neus/Wikimedia Commons
