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역대 최고 효율의 이산화탄소 포획 소재


 이산화탄소 포획 및 저장 (carbon dioxide capture and storage (CCS)) 기술은 최근 지구 온난화 문제로 크게 주목받고 있습니다. 사실 기체 상태인 이산화탄소를 용액에 녹이거나 다른 방법으로 포획하는 것 자체는 그렇게 어려운 일은 아닙니다. 대기 중 혹은 발전소나 공장처럼 이산화탄소가 많이 발생하는 장소에서 이산화탄소를 포획해 대기 중으로 빠져나가지 않게 만든다면 지구 온난화를 막거나 완화할 수 있습니다. 문제는 이산화탄소를 포획하는데 적지 않은 에너지와 비용이 든다는 사실입니다. 


 호주 모나쉬 대학 (Monash University)과 호주 연방과학산업 연구기구 (CSIRO)의 과학자들은 금속 유기 골격체 Metal Organic Frameworks (MOFs) 기반의 이산화탄소 포획 소재를 개발했습니다. 금속 유기 골격체는 내부에 넓은 공간과 표면적을 지녀 특정 물질을 흡수하거나 저장하는 데 탁월한 특징을 지니고 있습니다. 


 연구팀이 개발한 M-74 CPT@PTMSP 소재는 1.29 MJ kg/CO2 정도의 에너지만 있으면 이산화탄소를 저장할 수 있습니다. 연구팀에 따르면 이는 현재 상업적으로 이용할 수 있는 CCS 방식에 비해 최대 45% 정도 에너지를 적게 사용하는 것입니다. 이 금속유기 골격체 소재는 작은 자석 소재를 사용하고 있어 magnetic induction swing adsorption (MISA)라는 방식으로 자기장을 이용해서 물질을 흡수하고 방출합니다. 다만 방출 및 흡수 사이클은 20회 정도로 아직은 연구가 더 필요합니다.  


 앞서 소개한 것처럼 이산화탄소 포획 및 저장 기술은 석탄 화력 발전소 등에서 적극적으로 시도되고 있으나 에너지와 비용이 많이 드는 문제 때문에 그냥 신재생에너지를 사용하는 것보다 과연 더 효율적인지에 대해서 의문이 제기되고 있습니다. 사실 가장 간단한 방법은 석탄에서 천연가스로 발전원을 옮겨 오염 물질 배출과 이산화탄소 배출 두 가지를 동시에 막는 것입니다. 


 하지만 우리는 여전히 이런 저런 이유로 막대한 양의 이산화탄소를 배출할 수밖에 없습니다. 이를 막을 수 있는 대안이 존재한다면 당연히 검토해볼 가치가 있을 것입니다. 


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