[아이티데일리] 지구상에서 가장 큰 탄소 흡수원인 해양은 탄소 배출과 기후 변화와의 보이지 않는 싸움에서 알려지지 않은 영웅이다. 해양은 배출되는 탄소의 4분의 1을 흡수하고, 배출 탄소가 일으키는 과도한 열의 90%를 흡수하고 있다.

해양이 대기 중의 탄소를 더 많이 흡수하거나 제거할 수 있다면 어떻게 될까. 해양으로부터의 탄소 직접 회수(DOC) 개념이 부상하는 것은 추세상 당연한 상황이라고 세계경제포럼(WEF)은 지적하고, 공식 홈페이지를 통해 기술로 앞서는 스타트업 4사를 소개했다.

◆ 탄소 직접 해양 회수란

파리협정의 목표 달성 상황을 감시하는 '기후 변화에 관한 정부간 패널(IPCC)'의 조사에 따르면, 탄소 및 기타 온실가스의 배출을 줄이려는 움직임은 전 세계적으로 이어지고 있지만, 새로운 탄소 배출을 줄이는 것만으로는 탄소 제로를 달성할 수 없다. 새로운 배출을 줄이는 것과 더불어 기존 탄소를 대기 중에서 제거하는 방법을 찾아야 한다.

그 중 하나가 대기로부터 탄소를 직접 회수하는 직접 회수(DAC) 방법이다. 회수된 탄소는 땅속 깊이 저장 또는 다양한 산업 용도로 이용된다. 그러나 대기 중의 탄소 농도는 비교적 낮기 때문에 DAC를 상용화하는데 많은 비용이 든다. 그래서 부상하는 것이 직접해양회수(DOC) 방법이다.

직접해양회수는 다양한 전기화학적 공정을 이용해 바닷물에서 용존 탄소를 직접 제거한다는 점에서 DAC와 유사하다. 처리된 해수는 더 많은 탄소를 대기에서 흡수하기 위해 바다로 돌아간다. 해양에는 대기의 150배나 되는 탄소가 포함되어 있기 때문에, DOC는 DAC보다 효율적이고 저비용이 될 가능성이 높다.

◆ 바다에서 탄소를 제거하는 스타트업 4사의 기술

발전소나 공장의 배기가스를 정화하는 산업용 탄소 회수 시스템은 몇 년 전부터 있었던 반면, DOC는 아직 초기 개발 단계에 있다. 이 기술의 개척자가 소개하는 스타트업 4사이다.

1. 브라인웍스(Brineworks)

네덜란드 암스테르담에 소재한 스타트업 브라인웍스는 해수로부터 탄소를 추출하는 출발점으로 전기 분해를 이용한다. 회사에 따르면 이를 대규모로 가동할 경우, 탄소 1톤을 100달러 이하의 비용으로 회수할 수 있어 DAC 평균 비용의 절반 이하가 된다.

이 기술은 태양광이나 풍력 등의 재생 에너지로 작동하기 때문에 사실상 어디서나 실행할 수 있는 프로세스다. 이 과정에서 화학 약품은 바다로 흘러들지 않고, 물만 유입된다.

브라인웍스 기술의 또 다른 장점은 부산물로 수소를 생성한다는 것이다. 철강이나 시멘트 제조 등 중공업의 탈탄소화에 따라 녹색 수소의 수요가 늘고 있다. 따라서 수소는 미래의 에너지원이 될 가능성이 높다.

테크크런치에 따르면 브라인웍스는 최근 이 방법을 개발하기 위해 220만 달러의 자금을 확보했다.

2. 캡추라(Captura)

캘리포니아 공과대학(칼텍)에서 분리 설립된 캡추라는 해수로부터 탄소를 추출하는 방법으로 전기 투석을 채용했다. 전기 투석은 해수를 산성화하여 해수 중에 용해되어 있는 탄소를 방출시켜 막으로 회수하는 구조로 되어 있다. 캡추라의 기술은 첨가물 및 부산물이 없고 연료는 재생 에너지이다. 회사는 해수 담수화 플랜트와 폐지된 석유 시추 시설 등 기존 인프라를 재활용한다.

회사는 미국 에너지부 및 노르웨이의 에퀴놀 등으로부터 지원을 받고 있다. 현재 에퀴놀과 함께, 하와이에서 연간 1000톤의 탄소를 제거하는 파일럿·프로젝트를 진행하고 있다.

3. 씨오2(Sea02)

씨오2 또한 전기 투석을 이용해 탄소를 해수로부터 분리한다. 회수한 탄소는 격리 또는 이후 이용이 가능하도록 한다. 탄소가 제거된 물은 바다로 되돌린다. 되돌려진 바닷물은 다시 대기에서 탄소를 흡수한다. 선순환 구조를 만드는 것이다.

회사는 현재 저류 용량을 확보하기 위해 파트너가 될 유럽의 저류 사업자를 찾고 있다. 네덜란드 3대 공대 중 하나인 델프트 공대에서 분리 설립된 씨오2의 목표는 올해 안에 250톤의 탄소를 제거하고 2045년까지 제거량을 100만 톤까지 늘린다는 것이다.

4. 에브카본(Ebb Carbon)

에브·카본이 초점을 맞추고 있는 분야는 양식장, 해수 담수화 플랜트, 연안 산업 플랜트, 해양 연구소 등 바닷물을 처리하는 설비와 조직이다. 해수가 이들 시설을 흐를 때, 회사의 저탄소 전력 기술을 이용해 산성 용액과 알칼리성 용액으로 분리한다.

알칼리성 용액은 바다로 되돌려지고, 이는 탄소와 결합해 중탄산염을 형성한다. 회사에 따르면 중탄산염은 탄소를 1만 년 저장하는 안정된 구조다. 회사의 처리 방법은 어패류 등 해양 생물에 영향을 주는 해양 산성도를 낮추는 데에도 도움이 된다고 한다.