<제천송학환경사랑(회장 박남화 제천지속가능발전협의회 시민환경지도자대학27기회장) 김재덕 홍보위원장, 정부 #특허청(청장직무대리 김시형) 2024 #탄소중립 분야 문제해결 #대국민아이디어 공모(4월16~26일(금)까지) 홍보/탄소포집인공토양 등>
< #제천송학환경사랑(회장 #박남화(제천시민참여에너지협동조합 이사장, 제천지속가능발전협의회 환경지도자대학27기회장.28기 밴드공동리더, 제천송학초운영위원장, 제천시학교운영위원장협의회 부회장, 맑은하늘푸른제천시민모임 부회장, 제천시귀농귀촌협의회)) #김재덕(63, 본관 삼척, 제천동명초.제천대제중.제천고29회 졸, 현대회사 퇴직, 사회적기업 제천시민햇빛발전협동조합 이사, 제천시민참여에너지협동조합 이사, 제천지속가능발전협의회 시민환경지도자대학28기 온라인 네이버 밴드리더, 이찬구 제천시정책자문단위원장 밴드공동리더, 제천발전위원회) 홍보위원장.밴드리더, 탄소포집인공토양-토양에 인공적으로 탄소를 저장하거나 흡수하는 기술. 기후변화 완화하고 탄소배출량 줄이는 데 도움. 일반적으로 이 기술은 다음과 같은 방법으로 구성됨>
(1)생물 다양성 증대: 토양 내 생물 다양성을 증대시켜 유기 탄소를 저장할 수 있도록 함. 예를 들어, 잔디를 심거나 나무를 심어서 토양을 더욱 풍부하게 만듬.
(2)바이오차/바이오숩: 농업 폐기물이나 재료를 사용하여 토양에 바이오차(화학적 변화로 인해 생기는 이산화탄소의 과도한 방출을 막는 물질)를 만들어내는 것.
(3)흡착: 화학적인 과정을 통해 토양에 탄소를 흡착시키는 것으로, 이는 흡착제나 흡착물질을 사용하여 이루어질 수 있음.
(4)물리적 방법: 지하에 탄소를 저장하기 위해 토양을 손상시키지 않고 깊은 곳에 저온, 고압 조건에서 저장하는 것.
이러한 기술은 기후변화를 완화하는 데 중요한 역할을 할 수 있지만, 기술의 효과, 비용(費用), 지속 가능성 등을 고려해야 함.
•폐광산(廢鑛山, 탄광이나 광산의 채광을 중지한 광산)의 할용!
화학적 변화로 인해 생기는 이산화탄소의 과도한 방출을 막는 물질의 예시
(1)바이오차(Biochar): 바이오차는 생물질을 고온에서 산화 없이 소성시켜 만든 숯. 흡착력이 강하고, 지속적으로 토양에서 이산화탄소를 제거하여 저장할 수 있음.
(2)흡착제(Adsorbents): 흡착제는 특정 물질을 흡착하여 분리하는 물질. 이산화탄소를 흡착하는 흡착제는 다양한 종류가 있음. 예를 들어, 활성탄, 적석회, 제초제 잔재 등이 흡착제로 사용될 수 있음.
(3)순도한 물질(Sequestered Pure Substances): 몇 가지 물질은 이산화탄소를 흡수하여 안정화시키는 데 사용될 수 있음. 예를 들어, 해수, 산호초, 암모나이트 등이 이산화탄소를 흡수하여 칼시움 카보네이트나 카르본에이트로 안정화시키는 데 사용될 수 있음.
(4)인공 화합물(Artificial Compounds): 인공적으로 합성된 화합물도 이산화탄소를 흡수하여 안정화시키는 데 사용될 수 있음. 예를 들어, 다이아몬드 같은 나노재료가 이산화탄소를 흡수하는데 사용될 수 있음. 이러한 물질들은 이산화탄소의 흡착 능력, 안정성, 비용 등을 고려하여 선택될 수 있음. 다양한 기술과 함께 사용되어 기후 변화에 대응하는 데 도움을 줄 수 있음.
● 탄소포집 인공토양 물질로서의 적석회의 활용성(가능성)
적석회는 탄소 포집 인공 토양에서 활용될 수 있는 중요한 물질 중 하나입니다.
여러 가지 방법으로 적석회가 이러한 목적으로 사용될 수 있습니다:흡착 능력: 적석회는 탄소를 흡착하는 데 효과적인 물질로 작용할 수 있습니다.
흡착 능력을 통해 적석회는 토양 속의 이산화탄소를 흡수하여 안정화시키는 역할을 할 수 있습니다.
안정화: 적석회는 토양 속의 이산화탄소를 칼슘 카보네이트나 카르본에이트로 변환시키는 데 사용될 수 있습니다.
이 과정은 이산화탄소를 안정화시켜서 토양에 장기간 저장되도록 돕습니다.토양 pH 조절: 적석회는 토양의 pH를 조절하는 데 사용될 수 있습니다.
pH가 적절하게 조절되면 토양 내의 미생물 활동이 촉진되어 유기 탄소의 분해를 억제하고, 이산화탄소의 농도를 줄일 수 있습니다.
비용 효율성: 적석회는 상대적으로 저렴하게 구할 수 있으며, 대규모로 사용할 때 탄소 포집 인공 토양의 비용 효율성을 향상시킬 수 있습니다.
생물 다양성 촉진: 적석회는 토양 내 생물 다양성을 촉진할 수 있습니다. 이는 토양의 생물 활동을 증가시켜 유기 탄소를 저장하고, 이산화탄소를 흡수하는 데 도움을 줄 수 있습니다.
요약하자면, 적석회는 탄소포집 인공 토양에서 다양한 방식으로 활용될 수 있습니다. 이는 토양의 탄소 저장 능력을 향상시키고, 이산화탄소를 안정화시키며, 비용 효율적으로 사용할 수 있는 장점을 가지고 있습니다.
● 석회(石灰):
(1)석회석을 태워 이산화탄소를 제거하여 얻는 산화칼슘과 산화 칼슘에 물을 부어 얻는 수산화 칼슘을 통틀어 이르는 말.
(2)칼슘의 탄산염. 석회석ㆍ대리석ㆍ방해석 따위에서 나며, 칼슘염의 수용액에 탄산 알칼리를 작용하여 만든다. 물에 녹지 않으며, 시멘트ㆍ유리ㆍ의약품 따위를 만드는 데에 쓴다. 화학식 CaCO3.
(3)산화 칼슘에 물을 가하여 얻는 흰색의 염기성 가루. 물에 약간 녹아서 석회수가 생기며 소독제, 산성 토양의 중화제, 표백분의 원료, 회반죽, 모르타르의 재료 따위로 쓰인다. 화학식 Ca(OH)2.
● 물에 이산화탄소(CO2)의 용해도
온도와 압력에 따라 달라짐. 보통은 낮은 온도와 높은 압력일수록 물에 용해되는 양이 많아짐. 이산화탄소의 물에 대한 용해도는 주로 헨리 법칙(Henry's Law)에 따라 설명됨.
헨리 법칙은 다음과 같습니다:[ c = k \cdot p ]
여기서:( c )는 용액 속 이산화탄소의 농도를 나타냅니다.
( k )는 헨리 상수(Henry's constant)로, 특정 온도에서 특정 가스가 특정 용매(물)에 용해되는 정도를 나타냅니다.
( p )는 가스의 부분압력(partial pressure)을 나타냅니다. 따라서, 헨리 상수 ( k )가 높을수록 이산화탄소가 물에 더 잘 용해되는 것을 의미합니다.
온도와 압력이 주어졌을 때, 헨리 법칙을 사용하여 이산화탄소의 물에 대한 용해도를 계산할 수 있음.
이산화탄소의 물에 대한 헨리상수는 약 29.4 atm/(mol/L)입니다.
따라서, 일반적으로 1 atm의 압력에서 0°C에서 이산화탄소의 물에 대한 용해도는 약 0.033 mol/L 정도입니다.
하지만, 이는 이산화탄소의 용해도가 온도와 압력에 따라 많이 변하기 때문에 일반적인 값일 뿐, 특정 조건에서는 이 값이 달라질 수 있음.
이산화탄소(CO2)를 물에 용해시켜 포화탄산수(H2CO3)를 제조하는 방법과 장치 (특허, 2012).
석회석 폐광 동굴에 이산화탄소(CO2)를 저장(Idea)
탄소 포집과 지속 가능한 에너지 기술 중 하나로 고려되고 있음. 이러한 프로세스는 Carbon Capture and Storage (CCS) 또는 Carbon Capture, Utilization, and Storage (CCUS)로 알려져 있음.
석회석 폐광 동굴은 자연적으로 탄산칼슘을 포함하고 있는데, 이는 이산화탄소를 포함하는 가스가 흐르면서 반응하여 칼슘 카보네이트로 변환됨.
이 과정은 CO2를 안정화시켜 고체 형태로 변환시키는 역할. 이는 이산화탄소를 노출시키고 폐광 동굴 내에서 안전하게 저장하는 메커니즘으로 작용함.
이 방법은 다음과 같은 이점 보유:
(1)탄소 포집: CO2를 동굴 내의 석회석에 안정적으로 저장하여 대기 중 이산화탄소의 농도를 줄임.
(2)안정성: 석회석은 안정적이고 지속 가능한 방법으로 CO2를 저장할 수 있는 장소임. 이러한 저장소는 수천 년 동안 이산화탄소를 보관할 수 있음.
(3)비용 효율성: 폐광 동굴을 이용한 이러한 방법은 상대적으로 저렴하고 효율적임. 이미 존재하는 구조물을 재활용하여 CO2를 저장할 수 있기 때문.
(4)지역사회 혜택: 이러한 프로젝트는 폐광지역의 경제적 회복과 재생에 도움이 될 수 있음. 지역사회에 새로운 일자리를 제공하고 기술개발을 촉진할 수 있음.
그러나 이러한 방법을 사용할 때에는 지질학적, 환경학적, 그리고 안전성 등을 고려해야 함. 지하 폐광 동굴에 CO2를 저장함으로써 생길 수 있는 지질적인 변화와 환경영향을 신중하게 평가해야 함. 추가적인 연구와 모델링이 필요하며, 규제 및 감독도 필요할 것임.