이산화탄소를 흡수할 화학적 방법 있을까?

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화학적으로 이산화탄소를 흡수하는 연구

 

미국 카네기연구소의 기상학자인 캘데이러(Ken Kaldeira)는 식물이 이산화탄소를 흡수하듯이, 공기 중의 이산화탄소를 화학적으로 흡수하는 ‘인공나무’ 같은 시스템을 연구하고 있다. 광합성을 인공적으로 하면 이상적인 방법이 되겠지만 매우 어려운 연구로 보인다.

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컬럼비아 대학의 클라우스 래크너(Klaus Lackner) 교수는 수산화나트륨으로 이산화탄소를 흡입하는 집탄(集炭) 시설 모형을 대형으로 만들어 실험하고 있다. 그는 잠수함이나 우주선 안에서 이산화탄소 농도가 높아졌을 때, 수산화나트륨을 이용하여 이산화탄소를 제거하는 방법을 이용하고 있는 것이다.

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2NaOH + CO₂ --> Na₂CO₃ + H₂O

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위의 화학식처럼 수산화나트륨은 이산화탄소와 결합하여 탄산나트륨(Na2CO3)과 물로 변한다. 래크너 교수는 대기 중의 이산화탄소를 이 방법으로 제거한다는 것은 비용이 많이 들기 때문에 실용화가 어렵다는 것을 알고 있다. 그러나 이 방법을 잘 발전시키면 이산화탄소를 배출하는 배기관이나 공장굴뚝에 직접 설치하는 방법을 찾을 수 있게 될 것이라고 기대한다.

 

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이 방법으로 포집한 이산화탄소는 탄산음료수 회사 같은 곳에 판매할 수 있다. 또한 인공적으로 포집(捕集)한 이산화탄소는 지하 깊은 곳의 원유를 채유할 때 이용할 수 있다. 고압의 이산화탄소를 지하 원유 속으로 밀어 넣으면 원유가 압력에 밀려 쉽게 뿜어 나오기 때문이다.

 

이런저런 아이디어에 따라 이산화탄소를 포집하는 벤처 회사들이 세계적으로 계속 생겨나고 있다. 그러나 현재까지 개발된 수집 방법은 이산화탄소 1톤 제거에 600~1,000달러의 비용이 드는 상황이다. 중형 자동차가 1년 동안 배출하는 이산화탄소의 양은 대략 5-6톤이므로 현재로서는 큰 비용이 아닐 수 없다. 그렇지만 연구가 진행되면 1톤을 50달러로 제거할 수 있을 것이라고 한다.

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현재 세계가 인위적으로 배출하는 이산화탄소의 총량은 연간 334억 톤(2011년) 정도이므로, 기술이 충분히 발전하더라도 제거 비용은 천문학 액수이다.

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과학기술은 언제나 상상을 넘어 발전해 왔다. 어떤 과학자는 이런 가능성을 생각한다. “앞으로 태양에너지를 이용하여 물을 수소와 산소로 분해할 수 있는 방법이 개발되면, 수소와 이산화탄소를 결합시켜 연료로 쓸 수 있는 메틸알콜과 같은 화합물을 직접 만들 수 있게 될지 모른다.”

 

 

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