이산화탄소를 “광산 폐기물”로 저장 – Sciencetimes

캐나다 령 북극에서 다이아몬드 광산 가쵸쿠에 (GahchoKué)가있다.

광업 체인 드비어스 (De Beers)에서 매년 약 400 만 캐럿 상당의 다이아몬드를 채굴하고있는 초대형 광산이다.

대형 광산 만, 여기에는 많은 암석의 폐기물이 발생하고있다. 그리고이 폐기물을 활용하여 기후 변화의 원인이되고있는 이산화탄소를 영구적으로 갇혀 떠날 수있는 방안을 과학자들이 찾고있다.

다이아몬드 등의 광산에서 발생하는 엄청난 양의 폐기물을 활용하여 이산화탄소를 대량 저감 할 수있는 기술이 개발되어 주목을 끌고있다. 사진은 시베리과 파우더 참치이다 다이아몬드 광산. ⓒWikipedia

북극 다이아몬드 광산으로 저장 기술의 실험 중

4 일 ‘사이언스’지에 따르면,이 광산 지역은 과거 화산이 폭발했던 지역이다.

땅 속 깊이에있는 특이한 암석 성분을 여기에 깔아 놓았는데, 그 중 많은 다이아몬드가 채굴되고있는 중이다.

그러나 과학자들이 관심을 보이고있는 광산을 사용하여 생성되는 엄청난 양의 폐기물이다. 그 중에는 암석 조각과 채굴 과정에서 발생하는 슬러지와 같은 물질, 시멘트, 알루미늄 등이 포함되어있다.

이 물질은 강한 알칼리성을 띠고있다. 그만큼 약산성의 이산화탄소를 검출하는 강력한 반응을하게된다. 과학자들이 주목하고있는 것은 광산에서 생성 된 폐기물이 다른 어떤 물질보다 더 많은 가스를 흡수하고 있다는 점이다.

이산화탄소를 흡수 한 후 그것을 저장하고 영구적으로 고체 무기 물질화하고 있지만, 지금까지의 이산화탄소의 문제로 골머리를 앓고 있던 과학자에게 희소식이되고있다.

연구를 선도하고있는 캐나다 브리티시 컬럼비아 대학의 지질 학자 그레고리 디프 풀 ​​(Gregory Dipple) 교수는 “광산 폐기물을 사용하여 믿을 수없는 일이있다.”며 “앞으로 이산화탄소 농도를 낮추는 중요한 역할을 할 수있을 것 “이라고 말했다.

이 연구가 주목을 받고있는 것은 광산을 통해 생성 된 폐기물의 양이 매우 축적되어 있기 때문이다. 통계에 따르면 전 세계적으로 매년 약 20 억 톤 이상의 폐기물이 생성되고 있지만, 세계적으로 환경을 파괴하는 요인으로 꼽았다.

미국 펜실베니아 영국에서는 산에있는 광산에서 발생한 폐기물로 인해 침출수가 발생하고 이로 인해 산 아래로 흐르는 강 속의 물고기가 멸종 큰 문제가 된 적이있다.

이러한 이유로 가쵸쿠에 광산에서 행해지고있는 연구의 결과는 광산 업계의 관심을 불러 일으키고있다. 이 강 알칼리성의 폐기물을 활용하여 공기 중의 이산화탄소를 대량으로 흡수하는 경우 광산에 대한 불신을 줄이고 기후 변화에 기여할 수 있다는 기대감 때문이다.

저렴한 비용으로 효율성을 높일 수있는 기술

2015 년 말 파리에서 열린 21 차 유엔 기후 변화 협약 당사국 총회에서 195 개국의 온실 가스 배출량을 단계적으로 줄여 나갈 것을 합의했다.

그리고 다양한 실행 계획을 확정 한 가운데 온실 가스의 배출을 방지하기위한 기술이다 NETs (negative emissions technologies)을 매년 100 억 톤의 이산화탄소 배출량을 줄여 나갈 계획을 포함 있다.

그리고 5 년이 지난 지금, 다양한 기술이 개발되고 있지만, 온실 가스 배출에 영향을 줄 수있는 확실한 기술이 등장하지 않는 중이다.

이러한 상황에서는 광산 폐기물이 주목을 받고있는 것은 그다지 큰 비용을 들이지 않고도 목표를 쉽게 달성 할 NETs이기 때문이다. 지난해 미국 과학 학회 (NAS)는 광산에 이산화탄소를 저장하는 기술을 소개 한 적이있다.

NAS는 보고서에서 다이아몬드 광산을 활용하면 매년 1 억 7500 만 톤의 이산화탄소를 저장할 수 있다고 예상했다. 알루미늄, 철, 시멘트와 같은 다른 초 염기성 광산을 활용하면 3 억 100 만 톤의 이산화탄소를 저장할 수 있다고 보았다.

사실 이산화탄소를 바위에 넣는 기술이 제안 된 것은 오래전 일이다.

지난 2012 년 과학자들은 얼음 남서부의 지하 시험장에서 냉각 용암으로 형성된 다공질 현무암에 이산화탄소를 주입하는 데 성공했습니다. 2 년 후에는 거의 모든 이산화탄소가 탄산염 광물로 변형되었다.

그리고 지금까지 새로운 시도가 있었지만 별다른 실효를 할 수없는 거두고있다. 높은 비용이다. 미국 물리 학회 2011 년 보고서에 따르면 매년 1 톤의 이산화탄소를 제거하기 위해 600~1000 달러의 비용이 들지만 비용을 낮출 수있는 기술이 아직 등장하지 않았다.

이러한 상황에서 광산 폐기물을 활용 한 CO2 저장 기술이 주목을 받고있는 것은 당연한 결과 다.

‘사이언스’지에 따르면, 디뿌뿌루 교수 연구팀은 효율을 높이기위한 기술 개발에 속도를 내고있는 중이다. 관계자는이 기술이 완성되면 저렴한 비용으로 수 억 톤의 이산화탄소를 저장할 수있는 것으로보고있다.

광산 회사는 또한 매년 약 20 억 톤의 알칼리 성 폐기물을 처리 할 수있다.

이러한 분위기 속에서 가쵸쿠에 광산을 운영하고있는 드비어스 사에서는 적극적으로 연구를 지원하고있는 중이다. 드비어스 사의 전세계의 모든 광산을 대상으로 관련 프로젝트를 지원한다고 발표했다.

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