이번 포스팅에서는 빌게이츠의 '기후재앙을 피하는 법'이라는 책에 대한 서평을 써보려고 합니다.
* 온실가스가 온난화를 초래하는 원리
- 간단하게 말해서 온실가스는 열을 흡수해 대기권에 가둔다. 온실가스라는 이름에서 알 수 있듯이 이런 가스들은 온실과 비슷하게 작동하는 것이다.
- 햇볕이 드는 곳에 자동차를 주차해놓으면 자동차 앞유리가 햇볕을 받아들이고 자동차 내부에 열을 가두고, 결과적으로 자동차 내부의 온도가 뜨거워지는 것이다.
- 이 설명에서 몇가지 궁금증이 생기는데, 태양에서 방출된 열이 온실가스를 뚫고 지구에 도달할 수는 있지만, 왜 반대로 그 열이 대기권을 벗어나지 못하고 갇히게 되는걸까? 또한 대표적인 온실가스인 이산화탄소와 메탄이 열을 가둔다면, 왜 산소는 열을 가두지 않는가?
- 화학적 특성에 의해 온실가스라 불리는 기체들은 열을 잡아두는 역할을 하여 대기로 들어온 열이 빠져나가지 못하게 되는 것이다.
* 온실가스 배출에 대해 생각할 때 염두해야 하는 점
1) 매년 지구에서는 510억 톤의 온실가스가 배출된다.
2) 온실가스는 크게 5가지 활동에 의해 발생한다.
- 전기생산 27%
- 제조 31%
- 사육과 재배 19%
- 교통과 운송 16%
- 냉방과 난방 7%
3) 전기 사용량
- 킬로와트 : 집
- 기가와트 : 중간 크기의 도시
- 수백 기가와트 : 크고 부유한 나라
4) 얼마나 큰 공간이 필요할지를 생각하라
5) 그린 프리미엄을 염두에 두고, 중간소득 나라들도 충분히 감당할 만큼 저렴한지 질문하라.
* 무엇인가를 제조할 때 발생하는 온실가스는 전체의 31% ---- 강철, 콘크리트, 플라스틱
1) 강철
- 단단하고 열이 가해지면 쉽게 다양한 형태로 변화를 줄 수 있기 때문에 많이 쓰이는 자재
- 강철을 만드려면 순철(pure iron)과 탄소가 필요한데, 탄소의 함량 비율(보통 1%이하)에 따라서 강철의 종류가 달라짐.(탄소 원자들이 철 원자들 사이에 자리잡게 되는 구조)
- 탄소는 석탄에서 쉽게 얻을 수 있고, 철은 지구의 지각에서 쉽게 찾을 수 있음.
하지만 순철은 꽤나 드문데, 그 이유는 땅에서 캐내는 금속은 거의 언제나 산소와 결합된 상태인 철광석이므로.
- 강철을 만드려면 철광석에 소량의 탄소를 더해 산소를 제거해야함.
섭씨 1,700도의 고온에서 철광석과 코크스(석탄의 일종으로 탄소를 배출함)를 함께 녹이면 된다. 이때 코크스에서 배출되는 탄소가 철광석 중의 산소와 결합해 이산화탄소가 만들어지면서 산소를 제거함.
- 이런 과정을 거치면서 우리가 원하는 강철을 얻게 되지만, 이산화탄소라는 원하지 않는 부산물도 얻게 됨.
1톤의 강철이 만들어질 때마다 1.8톤의 이산화탄소가 배출될 정도로 상당히 많은 양의 이산화탄소가 만들어짐.
- 이렇게 강철을 만드는 이유는 저렴하기 때문. 철광석은 쉽게 캐낼 수 있고, 석탄도 땅속에 많이 있으므로 비싸지 않음.
- 미국의 강철 생산량은 정체되기 시작했지만 중국, 인도, 일본 등 몇몇 나라들은 이미 미국보다 더 많은 양의 강철을 생산하고 있으며, 2050년이 되면 세계는 매년 28억 톤의 강철을 생산하게 될 것.
이 말은 2050년까지 친환경적인 새로운 방식을 개발하지 못한다면 강철을 만드는 과정에서만 매년 50억 톤의 이산화탄소가 배출된다는 의미다.
2) 콘크리트
- 콘크리트를 만들려면 자갈, 모래, 물, 시멘트를 섞어야함.
자갈, 모래, 물은 상대적으로 괜찮다. 기후에 문제를 일으키는 것은 시멘트다.
- 시멘트를 만드는 데는 탄산칼슘이 필요하고, 탄산칼슘을 얻기 위해서는 석회암이 필요하다.
즉, 시멘트를 얻기 위해서는 석회암을 용광로에서 태워야 한다.
- 탄소와 산소로 구성되어 있는 석회암을 태우면 우리가 원하는 탄산칼슘을 얻을 수 있지만, 원하지 않는 이산화탄소도 같이 얻게 된다. 이 과정을 거치지 않고 시멘트를 만드는 방법은 없다.
- 이렇게 만들어진 시멘트는 1대1의 비율로 이산화탄소를 만들어낸다. 즉, 1톤의 시멘트를 만들면 1톤의 이산화탄소를 얻게 된다.
- 강철과 마찬가지로 시멘트 생산을 멈출 것이라고 생각할 이유는 없다. 중국은 현재 가장 큰 시멘트 생산국이며, 이 분야에서 2위인 인도보다 생산량이 일곱 배 앞선다.
그리고 중국은 중국을 제외한 모든 나라가 만든 시멘트의 합보다 더 많은 시멘트를 만들었다.
- 중국의 건설 붐이 앞으로 둔화될 수 있다지만, 다른 개발도상국에서 건설 붐이 일어나면서 2050년까지 세계의 연간 시멘트 생산량은 소폭 증가하다가 현재 수준인 연간 약 40억 톤으로 수렴될 것으로 예상된다.
3) 플라스틱
- 다양한 플라스틱에는 하나의 공통점이 있다. 바로 탄소를 배출한다는 점이다.
탄소는 다양한 종류의 성분과 쉽게 결합되기 때문에 다양한 자재들을 만드는 데 유용하다. 플라스틱의 경우 일반적으로 수소 및 산소와 결합된다.
- 이때 탄소는 휘발유, 석탄, 천연가스 등을 정제한 다음 다양한 방식으로 처리하는 과정에서 얻어진다.
- 시멘트, 강철과 마찬가지로, 플라스틱을 만드는 데 필요한 화석연료가 싸기 때문에 플라스틱도 저렴한 것이다.
- 하지만, 플라스틱이 시멘트 및 강철과 근본적으로 다른 점이 하나 있다.
우리가 시멘트나 강철을 만들 때 이산화탄소를 배출하지만, 플라스틱을 만들 때 만들어지는 탄소의 절반 정도는 플라스틱에 '남는다.'
정확히 얼마가 남는지는 플라스틱 종류에 따라 다르지만, 절반 정도라고 해도 무방하다.
- 탄소와 수소는 짝짜꿍이 잘 맞기 때문에 서로 떨어지려 하지 않는다. 따라서 플라스틱은 분해되는 데 수백 년이 걸릴 수 있다.
그래서 쓰레기 매립지와 바다에 버려지는 플라스틱이 한 세기가 넘도록 분해되지 않아 큰 환경 문제를 초래하는 것이다.
- 바다에 떠다니는 플라스틱 조각들은 해양 생물을 중독시키는 등 많은 문제를 일으킨다. 하지만 플라스틱이 기후변화를 직접적으로 악화시키지는 않는다.
순전히 이산화탄소 배출이라는 관점에서 보면 플라스틱의 탄소는 그리 나븐 소식은 아니다.
* 필요한 기술들
- 탄소 배출 없이 생산된 수소
- 핵융합
- 한 계절을 버틸 수 있는 그리드 스케일 전기저장 장치
- 탄소포집(직접 공기포집 및 포인트 캡쳐)
- 전자연료
- 제로 탄소 플라스틱
- 차세대 바이오 연료
- 지열 에너지
- 제로 탄소 시멘트
- 양수발전
- 인공 고기
- 가뭄과 홍수에 강한 식용 작물
- 제로 탄소 비료
- 탄소를 배출하지 않는 팜유 대체재
- 차세대 핵분열
- 냉매(플루오린 및 F가스)가 없는 냉각수
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