한국인 과학자가 참여한 미국 예일대 연구팀에서, 논밭에 현무암 가루를 뿌리면 지구 온난화를 막을 수 있다는 획기적인 연구를 발표했는데요. 예일대 연구팀에서는 기후변화에 관한 정부 간 협의체 (IPCC)가 제시한 2100년까지 지구 상승을 1.5도 이하로 제한하기 위해 줄여야 할 이산화탄소 기준치(100~1000 기가톤)의 하한을 웃도는 수치입니다.
지구 온난화 막는 ERW 기술
ERW는 암석풍화촉진이라고 하는데, 화산암이 빗물과 만나 풍화 작용을 일으키며, 이산화탄소를 포집하는 자연적인 과정을 인위적으로 촉진시키는 기술인데요. 자연 상태에서 암석 풍화 작용은 수십만 년에 걸쳐 진행되지만, ERW 기술을 이용하면 수십 년 단위로 앞당길 수 있습니다.
예일대 연구팀의 분석결과
노아 플라나브스키 예일대 교수와 한국인 연구원 백승훈 박사 등이 참여한 연구팀은 1헥타르(1만 제곱미터)당 10톤의 현무암 가루를 전 세계 논밭에 뿌리면 75년 동안 최대 217 기가톤의 이산화탄소를 포집할 수 있다고 밝혔는데요. 이는 유엔 산하 기후변화에 관한 정부 간 협의체(IPCC)가 제시한 2100년까지 지구 기온 상승을 1.5도 이사로 제한하기 위해 줄여야 할 이산화탄소 기준치(100 ~ 1000 기가톤)의 하한을 웃도는 수치입니다.
연구팀은 현무암 가루를 뿌리면 암석이 풍화되며 이산화탄소를 탄산염 형태로 붙잡아두는 자연적인 과정을 인위적으로 촉진시킬 수 있으며, 글로벌 탄소 감축 목표에 다가가는데 도움이 될 것으로 기대된다고 밝혔습니다.
ERW 기술의 3가지 단계
암석풍화촉진기술(ERW)기술은 이산화탄소 포집 및 저장(CCS) 기술 중 하나로, 지구 온난화 완화에 기여할 수 있다고 주목을 받고 있는 기술인데요. 크게 세 가지 단계로 진행이 되는데요.
- 암석 분쇄
먼저, 풍화 작용을 일으킬 암석을 채취하고, 가루를 분쇄합니다. 암석은 화산암 중에서도 규산염암이 적합하며, 현무암이나 감람석 등이 대표적입니다. - 암석 분산
분쇄된 암석을 지상에 넓게 분산시킵니다. 암석의 표면적이 넓을수록 풍화 작용이 활발하게 일어나기 때문에, 암석을 균일하게 분산시키는 것이 중요합니다. - 암석 침수
분산된 암석에 비 등의 물을 공급하여 풍화 작용을 촉진합니다. 물이 암석에 흡수되면서, 암석의 구성 성분인 탄산염이 이산화탄소와 결합하여 탄산칼슘으로 변합니다. 탄산칼슘은 암석에 남아 이산화탄소를 영구적으로 포집합니다.
ERW 기술의 장점과 단점
ERW 기술의 장점
- 대규모로 이산화탄소를 포집 가능합니다.
- 자연적인 과정을 이용하기 때문에 안전하고, 지속 가능합니다.
- 다양한 환경에 적용이 가능합니다.
ERW 기술의 단점
- 초기 투자 비용이 정말 많이 듭니다.
- 암석 분쇄 및 분산에 따른 환경 오염이나 미세먼지 등 호흡기에 안 좋습니다.
ERW의 적용사례
ERW 기술의 적용사례는 도로, 농경지, 광산이 있는데요. 논밭에 풍화 촉진제인 현무암 가루를 뿌려 이산화탄소를 포집하거나, 도로 건설 할 때 풍화 촉진제를 혼합하여 이산화탄소를 포집하는 방식, 광산에서 발생하는 폐광석을 풍화 촉진제로 활용하여 이산화탄소를 포집하는 방법 등이 존재합니다.
결론
지금까지 14일에 게재된 미국 지구물리학회(AGU)가 발간하는 학술지 '지구의 미래(Earth's Future)'에서 나온 미국 예일대 연구팀의 논밭에 현무암 가루를 뿌려 지구온난화를 막을 수 있는 ERW에 대해서 알아보았습니다. 긴 글 읽어주셔서 감사합니다.
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