대기 중 이산화탄소를 흡수하는 건 기후변화 대책 중 하나로 이전부터 자주 언급되던 방법이다. 흡수한 이산화탄소로 인공 다이아몬드를 만들겠다는 기업도 있다. 다만 비용이나 기술 문제로 상당히 어려운 것도 현실이다. 한편 연구도 계속 진행되고 있다. 미국에선 펜실베이니아 리하이대학 연구팀이 이산화탄소 흡수 효율을 기존 3배 이상 높이는 방법을 논문으로 정리, 학술지인 사이언스 어드밴스드(Science Advances)에 발표했다.
대기로부터 이산화탄소를 직접 흡수하는 기술을 DAC(Direct Air Capture)라고 한다. 흡수 머신은 간단하다면 간단하다. 대기에서 공기를 빨아들여 가열한 흡착 필터를 거쳐 이산화탄소를 나누고 모은 이산화탄소는 지하에 보존할지 등을 결정한다. 공장이나 발전소 등 대량 이산화탄소가 한 곳에서 배출된다면 이산화탄소 흡수 필터링은 비교적 쉬울 수 있다. 사실 인프라설비 하나로 흡착 필터를 설치해버리면 되기 때문.
한편 거리 공기에서 일상 이산화탄소를 흡수, 필터링하려면 이산화탄소가 분산되어 있어 많은 에너지와 비용이 들어가 이산화탄소 흡수에 어려움이 생긴다. 현재 전 세계에는 이미 가동 중인 DAC 시설이 있으며 막대한 비용으로 연간 수천 톤에 달하는 이산화탄소를 회수하고 있다. 하지만 지금 상태보다 더 효율적으로 이산화탄소를 흡수하는 방법이 요구되고 있다.
연구팀은 흡수 머신 내부 구조를 바꿔 기존 시설도 크게 생산성을 높일 수 있도록 했다. 현재 DAC 설비 대부분은 필터링 소재에 암모니아로 만든 아민을 사용한다. 연구에선 여기에 구리를 더해 필터링 소재로 성능이 올라간다고 밝히고 있다. 연구팀은 구리와 아민에 대해 아민에는 질소 원자가 있으며 질소와 구리는 궁합이 좋다고 말한다. 흡착 필터 소재에 구리를 더하면 현재 시장에 있는 필터 3배 이산화탄소를 여과할 수 있다고 한다.
연구팀은 초저농도 이산화탄소는 더 이상 흡수 프로세스 장애가 되지 않는다는 자신감을 보이며 DAC 시설에서 게임 체인저가 될 가능성이 있다고 강조한다.
그 뿐 아니다. 필터링 효율은 물론 구리를 이용해 지하 뿐 아니라 해양에 이산화탄소를 보존할 가능성도 나온다고 한다. 이산화탄소 포화 구리 아민 소재를 연구실에서 해수와 접촉시키자 회수한 이산화탄소를 베이킹소다로 변화시킬 수 있었다고 한다. 베이킹 소다 그러니까 무해한 약알칼리성 물질이라면 이론상 해양에 보존해도 괜찮을 수 있다. 현재 이산화탄소 회수 시설은 지하에 큰 보존 장소가 있다는 게 설치 조건이지만 해양 보존이 가능해진다면 시설 건설 장소 자체에 대한 선택권도 늘어나게 된다.
물론 여기까지는 어디까지나 이론상 얘기다. 실현에는 앞으로 추가 연구와 테스트가 필요하다. DAC 기술 효율이 올라가면 기후변화 대책에서 DAC가 차지하는 비중이 높아질 수 있다. 관련 내용은 이곳에서 확인할 수 있다.