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대수층 담수 부분에 대규모 CO2 저장 평가: 텍사스 걸프연안 분지의 예

전문가 제언: ○ 본문은 대수층과 염수층에 CO2를 대규모로 장기간(50년) 주입할 때 지층과 지표수에 미치는 영향을 모델을 사용하여 수력학적으로 분석한 것이다. 단순히 이론에 그치지 않고 텍사스의 걸프만 연안의 특정한 지질을 대상으로 하였기 때문에 그 결과가 매우 구체적인 것이다. 단기적 지표수 오염 등에도 불구하고 장기적으로 매우 서서히 원 상태로 복귀한다는 것이 결론이다.

○ 현재 인류가 의존하고 있는 에너지는 거의 다 화석연료로부터 나온다. 그러나 화석연료의 연소는 필연적으로 대기 중의 CO2 농도를 증가시키고 이것이 지구의 온난화를 초래한다. 이 CO2의 온난화에 영향은 이미 1861년 John Tyndall이 경고한 바 있고 그 밖에도 Arrhenius(1896) 등이 대기 중 CO2의 농도와 지구의 온도의 관계를 밝혀주는 연구를 이끌었다. 1970년대에는 다른 가스(예: CH4, N2O, 염화불화탄소)의 지구 온난화 잠재력이 밝혀졌다. 모든 온실가스배출 가운데 CO2배출은 선진국에서는 81%, 개발도상국에서는 74%를 차지하고 있어(Environmental Science & Policy 11, 2008, pp.478~489) CO2에 대한 대책이 가장 중요한 문제이다.

○ 현재 화석연료의 대체 에너지원으로서 재생에너지가 검토되고 있으나 아직 기술적 경제적 제약이 많고 이를 극복하려면 상당한 시간이 필요할 것으로 보인다. 따라서 현재 가장 효율적인 화석연료를 조기 퇴역시키지 않고 계속 인류가 사용하려면 본문에서 취급한 적당한 지질학적 구조에 CO2 저장만이 거의 유일한 해결책이다. 다행히 CO2를 저장할 수 있는 미국의 대수층과 염수층만 해도 미국의 연간 CO2 배출량의 600배라 한다. 따라서 문제는 비용과 이 CO2 저장의 환경적 영향이다.

○ 본문은 모든 CO2가 농축된 초임계-상으로 존재한다고 가정하였다. 대수층에 CO2 용해와 광물화 같은 2차 효과는 압력 펄스보다 시간 테두리가 훨씬 큼으로 무시하였다. 그러나 본문과 달리 지질학적 구조에 저장된 CO2가 암석 등과 반응하여 고정되는 매우 장기적(1만 내지 10만년 단위) 영향을 분석한 논문도 있다. 초기 지구 대기의 98%가 CO2이었으나 암석과 탄산염을 구성(광물화)해 현재의 대기 조성이 되었다는 학설은 이 저장의 잠재적 가능성에 희망을 주고 있다.

저자: Jean-Philippe Nicot
자료유형: 학술정보