탄소 격리란 무엇인가요?

생물학적 탄소 격리에서는 자연적인 과정을 통해 탄소를 포집하여 생태계에 저장합니다. 예를 들어, 식물은 광합성을 통해 대기에서 CO₂를 흡수하여 유기물로 변환합니다. 숲, 초원 및 습지와 같은 자연 지역은 중요한 탄소 흡수원 역할을 하며 장기간 동안 많은 양의 탄소를 저장할 수 있습니다. 토양은 자연적으로 탄소를 격리할 수 있지만, 농업 관행이 토양을 교란하고 뒤집어 갇혀 있던 유기 탄소를 방출하면 이러한 능력이 손상됩니다.

여러 가지 토지 관리 관행이 생물학적 탄소 격리를 돕습니다. 재조림과 조림은 탄소 저장 용량을 크게 증가시킵니다. 토양 탄소의 파괴를 최소화하는 경작 감소 또는 무경운 농업, 작물 및 가축과 함께 나무와 관목을 통합하는 혼농임업과 같은 지속 가능한 농업도 격리에 도움이 됩니다. 늪지와 맹그로브와 같은 황폐화된 습지를 복원하면 퇴적물과 바이오매스의 탄소 저장량이 향상됩니다. 그러나 이러한 생태계는 메탄을 방출할 수도 있습니다.

해양 탄소 격리는 이산화탄소를 해양에 저장하는 것입니다. 바다는 인간이 배출하는 CO₂의 약 4분의 1을 자연적으로 흡수합니다.

해양 탄소 격리를 돕기 위한 두 가지 주요 전략이 있습니다.

• 직접 주입 방식은 배출원에서 CO_2를 포집하여 심해에 직접 주입하는 방식입니다. 바다의 높은 압력과 낮은 온도로 인해 CO₂가 용해되거나 하이드레이트라고 알려진 고체 구조물이 형성됩니다.
• 해양 비료화 방법은 주로 철분과 같은 영양분을 바다 표면에 추가하여 바다의 자연 흡수를 높이는 것을 목표로 합니다. 이 방법은 광합성을 통해 대기 중 이산화탄소를 흡수하는 미세한 식물과 미생물의 성장을 촉진합니다. 이들은 죽으면 흡수한 탄소를 가지고 바다 밑바닥으로 가라앉습니다. 그러나 이 방법은 아직 실험 단계이며 해양 생태계에 미치는 장기적인 영향은 완전히 파악되지 않았습니다.

지질학적 탄소 격리는 CO₂를 포집하여 지하 깊숙한 다공성 암석층에 주입하여 수천 년 동안 장기 저장합니다. CO₂는 압축되어 파이프라인으로 운반되며 고갈된 석유 및 천연 가스 매장지, 사용할 수 없는 석탄층 또는 깊은 염분 대수층과 같은 장소에 저장됩니다. 최소 800미터 깊이에서 높은 압력과 온도 조건으로 주입되어 지질 구조의 자연 공극 공간에 효율적으로 저장됩니다.

기술적 탄소 격리는 대규모 배출원 또는 대기에서 직접 이산화탄소를 포집하고 저장하도록 설계된 다양한 인간 공학 방법입니다. 이러한 기술은 탄소 순환에서 탄소 배출을 제거하고 탄소가 대기 중으로 방출되는 것을 방지하는 것을 목표로 합니다.

탄소를 격리하는 가장 잘 알려진 기술적 접근 방식은 탄소 포집 및 저장(CCS)입니다. 이는 발전소, 공장, 산업 시설 등 주요 배출원에서 발생하는 CO₂ 배출을 포집하는 것입니다. 포집된 CO₂는 압축되어(일반적으로 파이프라인을 통해) 적합한 지질학적 저장 장소로 운반됩니다. 지질학적 탄소 격리도 이 과정의 일부이지만, CCS는 탄소를 포집, 운반 및 저장하는 전체 과정을 포괄하는 광범위한 용어입니다.

기타 기술적 방법에는 다음이 포함됩니다.

• 직접 공기 포집(DAC)은 주변 공기에서 직접 CO₂를 추출하여 이미 대기 중에 있는 과거 배출량을 제거하는 방법입니다.
• 탄소 포집 및 저장(BECCS)을 통한 바이오 에너지는 바이오매스(식물 또는 농업 요소)를 연소하여 에너지를 생성한 다음 그 결과로 발생하는 CO₂ 배출량을 포집 및 저장하는 방법입니다. 이 방법은 성장 중에 바이오매스에 흡수된 CO₂가 대기에서 제거되어 저장되기 때문에 '마이너스 배출'의 잠재력을 제공할 수 있습니다.
• 광물 탄산화는 금속 산화물 또는 규산염과의 반응을 통해 CO₂를 안정적인 탄산염 광물(예: 석회석)로 전환하는 방식입니다. 이 변환을 통해 이산화탄소가 대기에 영향을 미치지 않도록 합니다.