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Aug 17, 2023

UCLA, 바다를 해킹해 이산화탄소를 저장할 수 있다고 주장

UCLA 연구진이 대기에서 이산화탄소를 제거하는 새로운 방법을 고안했습니다.

UCLA 연구원들은 간단하고 저렴하게 전 세계 해양에서 이산화탄소를 제거하는 새로운 방법을 고안했습니다.

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2021년 1월 12일, UCLA 연구팀은 미국화학학회지(Journal of American Chemical Society)에 "Saline Water-Based Mineralization Pathway for Gigaton Scale Carbon Diox Management"라는 제목의 논문을 게재했습니다. 다음은 해당 논문에서 발췌한 내용입니다.

"이러한 관점은 전통적인 탄소 포집 및 지질 격리 전략과 기존의 네거티브 배출 기술(NET)과 구별되는 대기 CO2 축적을 감소시키는 잠재적인 경로를 제안합니다.

"CO2 분해 및 탈착과 관련하여 상당한 에너지 소비가 발생하는 기존 흡착제 또는 용제 기반 CO2 포집 공정과 달리, 단일 단계 탄소 격리 및 저장(sCS2) 접근 방식은 간단하고 확장 가능한 공정 설계 내에서 재생 에너지를 사용하는 전해 탄산염 광물 침전에 의존합니다. 수많은 접근법이 탄소 관리를 위한 전기분해를 암시했지만 sCS2 접근법은 다음과 같은 점에서 독특합니다.

대부분의 전문가들은 기후 변화와 그에 따른 지구 온난화, 극심한 폭염, 더 강한 폭풍을 막기 위해서는 대기에서 이산화탄소와 기타 온실가스를 제거해야 한다는 데 동의합니다. 그러나 인간이 매년 약 370억 미터톤의 이산화탄소를 배출하고 있는 상황에서 이를 포집하기 위한 현재의 전략은 부족할 것 같다고 UCLA 보도 자료가 밝혔습니다.

UCLA 연구원들은 매년 대기에서 수십억 톤의 이산화탄소를 추출하는 데 도움이 될 수 있는 제안된 경로를 제안했습니다. 이 기술은 대기 중 이산화탄소를 직접 포집하는 대신 바닷물에서 이를 추출하여 바닷물이 더 많은 양의 이산화탄소를 흡수할 수 있도록 합니다. 왜? 단위 부피당 바닷물은 공기보다 거의 150배 더 ​​많은 이산화탄소를 함유하고 있기 때문입니다.

"기후 변화를 완화하려면 우리는 연간 100억~200억 미터톤 수준으로 대기에서 이산화탄소를 제거해야 합니다."라고 UCLA 탄소 관리 연구소 소장이자 UCLA 탄소 관리 연구소 교수인 수석 저자 Gaurav Sant가 말했습니다. UCLA Samueli 공과대학에서 토목 및 환경 공학을 전공했습니다. "그 정도 규모의 솔루션을 완성하려면 자연에서 영감을 얻어야 합니다."

대기와 해양은 평형 상태에 있기 때문에 해양에서 이산화탄소를 추출하면 대기의 이산화탄소가 바닷물에 용해될 수 있습니다. 이 시나리오에서 바닷물은 이미 최대 용량을 흡수한 이산화탄소 스펀지와 같습니다. sCS2 과정은 스펀지가 대기 중 더 많은 이산화탄소를 흡수할 수 있도록 짜내는 것을 목표로 합니다.

제안된 기술은 원료를 지속적으로 공급하고 제품을 생산하는 시스템인 흐름 반응기를 통합합니다. 바닷물은 전하가 물 속으로 전달되도록 하는 메쉬를 통해 흘러 물을 알칼리성으로 만듭니다. 이는 궁극적으로 용해된 이산화탄소를 바닷물에 존재하는 칼슘 및 마그네슘과 결합하여 조개가 형성되는 것과 유사한 과정을 통해 석회석과 마그네사이트를 생성하는 일련의 화학 반응을 시작합니다. 흘러나오는 바닷물은 용해된 이산화탄소가 고갈되어 더 많은 양을 흡수할 준비가 됩니다. 광물 외에 반응의 부산물은 깨끗한 연료인 수소입니다.

UCLA 팀이 제안한 접근 방식은 수십억 미터톤에 달하는 잠재적인 규모의 이산화탄소 외에도 대기 중 이산화탄소 축적 문제를 해결하기 위한 현재 아이디어에 비해 중요한 이점을 가지고 있습니다.

이름에는 대기 중의 이산화탄소를 저장하기 전에 다단계 농축 과정을 거쳐야 하는 다른 개념과 구별하기 위해 "단일 단계"가 포함됩니다. 일부 계획에서는 고갈된 천연 석유 및 가스 저장소와 같은 지질 구조에 포집된 이산화탄소를 저장할 것을 제안하지만, 누출로 인해 해당 이산화탄소가 대기 중으로 되돌아갈 위험이 있습니다. 대조적으로, sCS2는 이산화탄소를 고체 광물 형태로 지속적으로 저장한다는 의미입니다.