지난 2월 석유 거인 Shell은 천연 가스, 석유 및 석탄이 계속해서 세계 에너지의 막대한 부분을 생성하고 있음에도 불구하고 세계가 지구 온난화를 2100년까지 1.5˚C로 되돌리는 시나리오를 선포했다.  

무엇보다도, Shell의 경로는 발전소에 탄소 포집 시스템을 빠르게 설치하고, 이산화탄소를 공기에서 직접 흡입할 수 있는 초기 기계를 확장하는 것이다.

 

수십억 톤의 온실가스를 흡수하기 위해 브라질 크기에 가까운 땅을 덮을 수 있는 충분한 나무를 심었다.

 

이 계획은 투명하게 자급할 수 있지만 탄소제거에 대한 Shell의 엄청난 야망은 변칙적이지 않다. 점점 더 많은 회사가 나무 심기, 토양 관리 및 기타 수단을 사용하여 탄소 상쇄를 생성하거나 거래하는 프로그램을 설정하여 다른 곳에서 배출량을 균형 있게 조정하고 있다. 한편, 수많은 기업과 국가에서 이러한 프로그램에 의존하는“순 제로”배출 계획을 발표하고 있으며 빠르게 확산되는 탄소 제거 신생 기업은 투자자 피치 데크에서 지나치게 장밋빛 전망을 고려하는 것을 강조하고 있다.

 

소음, 뉴스 및 과대 광고는 탄소 제거가 저렴하고 간단하며 확장 가능하고 신뢰할 수 있다는 인식을 불러 일으키고 있다.

 

“이 주제는 매우 눈에 띄고 많은 사람들이 쏟아지고 있으며 그 중 상당수는 말도 안된다.”고 상업화를 시도한 최초의 스타트 업 중 하나 인 Carbon Engineering을 2009년에 설립한 하버드 기후 과학자 David Keith는 말한다. 직접 공기 캡처 기술이라고 한다.

 

"혼란을 가중시켜 배출량을 줄이는 데 필요한 즉각적인 비용 효율적인 조치에서 산만해진다."고 그는 이메일에서 덧붙였다.

 

비현실적인 기대 

지구 기후 배출은 계속해서 상승하여 기온을 높이고 극심한 폭염, 화재 및 가뭄을 유발한다. 이산화탄소는 대기에서 수백년에서 수천년 동안 지속되기 때문에, 정말 위험한 수준의 온난화를 방지하거나 지구를 더 안전한 기후로 되돌리려면 엄청난 양의 이산화탄소를 제거해야 한다는 과학적 논쟁은 거의 없다.

 

문제는 얼마만큼 인가이다. 다양한 과학 모델에 따르면 지구온난화를 1.5˚C로 유지하기 위해 연간 13억 톤에서 세기 중반까지 290억 톤에 이른다. 2017년 UN 보고서에 따르면 지구가 2˚C 이상 가열되지 않도록 하려면 2050년까지 연간 100억 톤을, 2100년까지 200억 톤을 제거해야 한다.

 

(6월에 Nature Climate Change에 게재된 한 논문은 대기에서 이산화탄소를 제거하는 것이 기대했던 것만큼 온난화를 완화하는 데 효과적이지 않을 수 있다는 점을 지적함으로써 문제를 더욱 복잡하게 만들었다. 바다는 이산화탄소를 방출한다.)

 

100억 톤은 미국의 현재 연간 탄소 배출량의 거의 두 배에 달하는 엄청난 숫자이다. 그리고 대규모 탄소 제거를 위한 제한된 옵션이 있다. 여기에는 직접 공기 포집, CO2와 결합하는 다양한 미네랄 사용, 재조림 노력, 탄소 포집 및 저장을 통한 바이오 에너지 (작물을 연료로 사용하지만 연소 시 방출되는 모든 배출 포집)가 포함된다.

 

이러한 옵션은 쉽게 확장할 수 없다. 직접 공기 포집은 여전히 엄청나게 비싸고 에너지 집약적이다. 농작물을 연료로 사용한다는 것은 팽창하는 인구를 위해 식량을 재배하는 것과 같이 다른 용도로 땅을 빼앗는 것을 의미한다.

 

그러나 갑자기 국가와 기업은 넷 제로 계획에서 많은 양의 탄소 제거에 공개적으로 든 묵시적으로 든 점점 더 의존하고 있다. Eni 및 Shell과 같은 석유 및 가스 회사와 Amazon, Apple, Unilever 및 United와 같은 비즈니스를 포함한다.

 

벤처 캐피탈 회사는 기계, 광물 및 미생물을 사용하여 CO2를 줄이겠다고 약속하는 초기 단계의 스타트 업과 모든 제거가 실제로 일어나고 있음을 확인하고 인증하겠다고 약속하는 스타트 업에 최소 수천만 달러를 투자하고 있다.

 

"지금 많은 사람들이 큰 약속을 하는 것을 보고 있는데 그들은 그 약속을 지키는 방법을 잘 모른다."고 직접 공기 포획 개념을 개척한 애리조나 주립 대학의 탄소배출량 센터 소장 Klaus Lackner는 말한다.

 

순 제로 목표를 달성하고자 하는 기업들에게 조언하는 Carbon Direct의 CEO인 Jonathan Goldberg는 고품질 탄소 제거에 대한 기업의 요구가 현재 신뢰할 수 있는 옵션의 공급을“엄청나게”능가한다고 말한다. 그리고 톤당 지불하려는 금액과 제한된 신뢰할 수 있는 옵션에 대한 현재 비용 사이에는 큰 차이가 있다고 그는 덧붙인다.

 

이 모든 것은 세상이 근본적인 수수께끼에 직면하게 한다.

 

한편으로 탄소 제거에 더 많은 돈을 투자하면 미래에 필요한 기술을 확장하고 비용을 절감하는 데 도움이 된다.

 

다른 한편으로, 이러한 기술에 대한 관심이 높아지면 우리가 탄소 제거에 얼마나 의존할 수 있는지에 대한 비현실적인 기대를 불러일으킬 수 있으며, 따라서 국가와 기업이 중요한 향후 수십 년 동안 얼마나 많은 양을 배출할 수 있는지에 대한 기대치를 높일 수 있다. 시장 수요는 또한 신뢰할 수 없거나 오래 지속되지 않는 저렴한 솔루션으로 관심을 끌 가능성이 높다.

 

나무 숲 

2019년 과학 논문에 따르면 전 세계에 거의 10억 헥타르에 달하는 나무를 추가할 여지가 있어 2천억 톤 이상의 탄소를 줄일 수 있다고 주장했다. 저자들은 이것이 "현재까지 가장 효과적인 탄소 감소 솔루션 중 하나"라고 선언했다. 광범위한 재조림은 생물 다양성 보호, 토양 건강 개선 및 지역 주민들에게 귀중한 자원 제공을 포함하여 수많은 추가 혜택을 제공한다.

 

그러나 연구자들은 그 나무의 탄소 제거 능력을 상당히 과대 평가하고, 그 토지에 대한 경쟁 용도로 제시된 과제를 과소 평가하고, 특히 산림 재배 및 유지에 적합하지 않은 지역을 포함하여 그 논문을 비판했다.

 

Shell이 그랬던 것처럼 우리는 브라질에 해당하는 나무를 심을 수 있다고 말하기만 하면 된다. 그러나 사람들은 그 나무가 가는 곳에 산다. 그리고 전 세계 인구는 주택, 농업, 가축 방목, 광업, 풍력 발전 단지, 태양열 발전소 등 토지에 대한 매우 다른 계획을 가지고 있다. 특히 석유 거인의 시나리오는 세계 5위 국가 규모로 나무를 심는 것과 동시에 엄청난 양의 토지를 필요로 하는 바이오 연료 생산을 크게 늘릴 것을 요구했다.

 

또한 나무 심기 또는 보존을 장려하기 위해 인간이 만든 시스템이 종종 탄소 절약을 초과하거나 실제로 벌목될 위험이 없는 산림에 탄소 배출권을 제공하는 것을 반복적으로 보았다.

 

애리조나 대학의 상쇄에 초점을 맞춘 연구원인 Lauren Gifford는 작년에 Climatic Change에 발표된 산림 탄소 프로그램 평가에서“의심스럽고 불안정하며 종종 노골적으로 부정직한 탄소 회계가 만연하다.

 

게다가 나무는 자연적으로 쓰러지고 썩어 이산화탄소가 대기로 다시 방출된다. 그리고 기후변화 자체로 인해 산림이 화재, 곤충 및 가뭄에 점점 더 취약해지고 있다.

 

따라서 기후 관점에서 진정한 진전을 이루기 위해 수십억 그루의 나무를 심을 필요가 없다. 우리는 매년 죽어 가고, 타거나, 잘려 나가는 수십억 보다 더 많은 것을 심고 유지해야 한다.

 

그러나 오늘날 탄소 제거에 대한 논의를 혼란스럽게 하는 핵심 요소 중 하나는 나무와 기타 자연적인 접근 방식이 고가의 기술 옵션만큼 신뢰할 수 있고 내구성이 있다는 개념이라고 Keith는 말한다.

 

산림 상쇄-나무에 의해 공기 중으로 빨려 나가거나 또는 대신에 벌채되었을 수 있는 산림이 보존되었기 때문에 방출되지 않는 배출을 나타내는 산림 상쇄 비용은 톤당 약 $5~$15이다. 한편 탄소 제거 규모를 늘리기 위한 프로그램을 만든 온라인 결제 회사 Stripe는 직접 공기 포획 기술을 사용하여 CO2를 제거하기 위해 스위스에 기반을 둔 Climeworks 톤당 775달러를 지불하기로 합의했다.

 

분명히 가격 차이를 고려할 때 대부분의 수익성 중심 비즈니스는 이전 옵션을 사용한다. 그러나 그들은 똑같은 것을 사지 않는다. 나무가 죽고 이산화탄소를 방출하는 동안 Climeworks에서 포착한 이산화탄소는 광물로 변환되어 지하 깊숙이 저장된다.

 

Lackner는 토지 소유자가 탄소 수준 모니터링에 대한 지속적인 비용과 나무가 죽을 경우 추가 탄소 제거에 대한 책임을 부담해야 한다면 산림을 통한 탄소 제거의 실제 가격이 훨씬 더 높을 것이라고 지적한다.

 

우리는 자연 기반 탄소 제거가 시장 가격을 설정하도록 할 수 없다. 여러 가지 이유로 신뢰할 수 없고 영구적이지 않으며 그러한 시스템이 없을 때 발생했을 것보다 높거나 그 이상이 아닌 경우가 많았기 때문이다 라고 Lancaster University의 환경 센터의 연구원인 Duncan McLaren은 말한다.

 

그는 "순 제로를 비교적 저렴한 비용으로 달성하기가 비교적 쉬운 것처럼 보이게 만드는 담론"을 만들고 있다.

 

목표 분리 

그렇다면 탄소 제거를 사용하여 기후 변화가 더 높은 우선 순위의 배출량 감소에서 산만해지지 않도록 하면서 증가하는 기후변화의 위험을 줄이면서 어떻게 올바른 균형을 이룰 수 있을까?

 

최소한 세계의 입법자들은 탄소 제거에 대한 높은 기업의 순 제로 목표와 소문을 허용하여 배출량 감축을 의무화하거나 청정 기술로의 전환을 장려하는 공격적인 기후 법률 및 규정에 대한 압력을 완화해서는 안된다.

 

"화석 연료 회사와 다른 회사들이 화석 연료 종식을 위한 주류 계획이 없는 한 비즈니스 모델을 바꾸지 않는 상상된 방법으로 탄소 제거를 사용할 위험이 있다."라고 University of Buffalo의 환경 및 지속 가능성학과 조교수인 Holly Buck은 말한다.

 

일부는 정부가 탄소 제거 (때때로 "음성 배출"이라고도 함)가 배출 감소 목표에 포함되지 않도록 별도의 목표를 만들어야 한다고 주장한다.

 

"이러한 분리 실패는 이미 기후 정책을 방해하여 기후 모델에서 부정적인 배출의 예상되는 미래 기여를 과장하는 동시에 부정적인 배출을 제공하는 데 필요한 투자의 범위와 속도를 모호하게 만든다."고 McLaren과 다른 사람들은 2019년 Frontiers in Climate에서 주장했다.

 

스웨덴은 2045년까지 배출량을 1990년 수준보다 85% 이상 낮추고 나머지는 제로로 만들기 위해 탄소 제거에 크게 의존한다는 목표를 설정했다. 유럽 연합은 제안된 유럽기후법에 유사한 조항을 포함하여 탄소 제거의 역할을 2억 2천 5백만 톤으로 제한하거나 전체 목표의 2% 이상인 2030년까지 배출량 55% 감소를 제한했다.

 

"이제 EU의 감축 노력의 압도적 다수는 배출량을 줄이고 탄소 제거를 통해 추가 마일을 달성하는 데 도움이 될 것이다."고 ClimateWorks Foundation의 Frances Wang과 Mark Preston Aragonès는 썼다.

  

초기 단계 및 고위험

스탠포드의 에너지 자원 공학 교수인 Sally Benson은 그녀가 오늘날 탄소 제거 스타트 업에 유입되는 것으로 보고 있는 돈은 2000년대의 클린테크 상황과 매우 유사하며, 초기 단계에 고위험 기술에 투자를 쏟아 부었다고 말한다. 

첨단 바이오 연료 및 대체 태양광 물질을 개발하는 회사가 시장에서 실패했기 때문에 이러한 투자의 상당수가 성과를 거두지 못했다.

 

그녀는 이메일에서 "우리가 탄소 제거 기술을 사용하고 있다는 사실에 대해 조금 걱정한다."고 말했다. "BECCS [탄소 포집 및 저장을 통한 바이오 에너지]와 같이 가장 성숙하고 성공하고 물질적 차이를 만들 가능성이 있는 일부 기술은 직접 공기 포집 및 광물 화와 같은 덜 성숙된 기술에 비해 훨씬 덜 관심을 받고 있다."

 

그러나 그녀는 이것이 미래에 중요한 기술이 될 가능성이 높으며 "어딘가에서 시작해야한다"라고 강조한다.

 

Benson은 향후 10년 동안 전기 부문 청소, 전기 자동차로의 전환, 난방 탈탄화 등 우리가 잘 알고 있는 일을 하는 동시에 탄소 제거 기술을 위한 연구 개발에 대한 투자를 크게 늘려야한다고 생각한다.

 

"그런 다음 그들이 어떤 역할을 할 수 있는지 알게 된다."라고 그녀는 말한다.