빌게이츠 “탈탄소화 열쇠는 청정 수소”

마이크로소프트 창업자인 빌 게이츠가 자신의 개인 블로그를 통해 저렴하고 화석 연료로 만들어진 게 아닌 깨끗한 수소가 탈탄소화에 도움이 된다며 폭넓은 수소 용도와 수소 에너지 추진을 호소했다.

게이츠에 따르면 자동차나 전기가 배출하는 온실 가스는 사회 전체가 배출하는 양보다 3분의 1 밖에 안 된다. 나머지 3분의 2는 시멘트나 플라스틱, 철 등 몸에 있는 다양한 소재와 제품을 만들거나 운반하는 등 많은 사람에게 눈에 띄지 않는 장면에서 배출되고 있다.

여기에서 그는 이런 장면에서 배출되는 온실 가스를 삭감하는 새로운 기술로 깨끗한 수소를 제창했다. 수소 자체는 이미 전 세계에서 연간 7,000만 톤이 활용되고 있으며 비료 제조 등 분야에서 도움이 되고 있지만 대부분은 화석 연료를 연소시켜 만들어진 수소다. 먼저 이 수소를 깨끗한 수소로 대체하는 것만으로도 전 세계에서 온실 가스 배출량을 1.6% 줄일 수 있다는 것.

수소에는 에너지 용도도 있으므로 저비용으로 대량 수소를 얻을 수 있으면 화석 연료를 수소로 치환하는 것도 가능하게 된다. 또 항공기나 장거리 트럭, 선박 해상 수송 등 전기화에 한계가 있는 화물 수송 분야에서도 활용이 검토되고 있다.

광범위한 용도를 가진 수소 생산 방법으로 게이츠는 4가지 기술을 제안했다. 이 중 하나는 태양광, 풍력, 원자력 에너지를 이용해 물을 수소와 산소로 분해하는 전기 분해다. 이 분야에선 전해조를 이용한 4가지 기술이 연구되고 있지만 수소를 경쟁력 있는 에너지원으로 만들려면 비용을 더 낮출 필요가 있다.

2번째는 화석연료를 이용해 수소를 생성하고 그 과정에서 발생하는 이산화탄소를 회수하는 것이다. 지금까지 이산화탄소를 100% 회수하는 기술은 없지만 수소를 제조하는 전 세계 산업 시설이 새로운 기술로 대체되기를 기다리는 동안 수소를 만드는 과정 중 배출되는 온실 가스 삭감 수단으로 기대된다.

3번째는 메탄을 열분해해 수소를 생성하는 방법이다. 현재 기술에선 메탄과 물을 고온에서 반응시켜 수소와 이산화탄소를 발생시키는 방법으로 수소가 제조되고 있다. 하지만 산소가 없는 상태에서 메탄을 가열하는 열분해라는 방법을 이용하면 메탄으로부터 수소를 발생시키면서 개체 탄소를 남길 수 있기 때문에 온실 가스를 발생시키지 않고 끝난다는 것이다.

4번째는 전 세계 지층에 매장되어 있는 수소를 꺼내 이용하는 방법이다. 이 방법이 실용화되면 저렴하고 제로 방출 수소를 대량 공급할 수 있지만 아직은 연구 단계 기술이다. 2022년 2월 러시아가 시작한 우크라이나 전쟁으로 수소는 환경 문제 뿐 아니라 에너지 안보 논의에서도 중요한 존재가 됐다. 이만한 수소 에너지가 있다면 러시아로부터 천연가스 수입에 대한 의존도를 3분의 1 이상으로 줄일 수 있다. 한편 수소는 다른 청정 기술과 마찬가지로 비용이라는 도전에 직면하고 있다. 아무리 수소가 환경친화적이더라도 비용이 높으면 수소 이용은 느리게 진행된다. 따라서 게이츠가 2015년 발족한 기후변화 이니셔티브인 브레이크스루 에너지(Breakhrough Energy)는 깨끗한 수소 실용화를 위해 투자와 자금을 제공하고 있다.

게이츠는 깨끗한 수소가 가져오는 혜택에 대한 관심이 높아질수록 기업과 정부는 수소를 화석연료를 대체할 진정한 선택으로 만들기 위한 노력을 가속화할 수 있다며 기후변화로 인한 재해도 회피할 수 있다고 밝혔다. 수소 사회 실현에는 수소 이용에 관심을 보이는 게 중요하다고 지적한 것이다. 관련 내용은 이곳에서 확인할 수 있다.