인류가 땅 속 화석연료를 사용하게 되면서, 대기에는 엄청난 양의 이산화탄소가 방출됐습니다. 그 결과 지구온난화가 발생했고 지구는 점점 뜨거워지고 있습니다.
과학자들은 지구온난화를 둔화시키기 위해 대기 중 이산화탄소 농도를 줄이는 노력을 해왔는데요. 실용 가능성이 없거나 경제적 한계로 어려움을 겪어왔습니다.
그런데, 대기로 방출된 이산화탄소를 다시 땅속으로 집어 넣을 기술이 개발됐다고 합니다. 캐나다의 노팅엄트렌트대학교 Ian Power 교수가 이끈 연구팀은 마그네사이트 광물을 이용해 이산화탄소를 포집할 수 있는 방법을 알아냈는요. 이는 이산화탄소 감축에 있어 획기적인 성과를 가져올 것으로 보입니다.
마그네사이트는 탄산마그네슘(MgCo3)이 주성분입니다. 용융점이 높아 용광로 내벽을 만들 때 쓰이는 마그네시아의 원료입니다. 참고로 용융점이란 고체가 녹기 시작하여 액체 상태로 변하는 동안 일정하게 유지되는 온도입니다. 자연적으로 발생하는 마그네사이트의 경우 대기 중 이산화탄소를 절반이나 줄일 수 있는 잠재력을 가지고 있지만, 자연적으로 생성되는데 매우 긴 시간이 걸립니다.
그런데 이번 연구팀이 단 72시간 만에 상온에서 마그네사이트를 생성했습니다. 그들은 폴리스틸렌 마이크로스피어(polystyrene microspheres) 촉매를 이용했는데요. 이 촉매는 세포 분리를 빠르게 해 생의학(biomedical)에서 많이 활용되는 물질입니다. 또한 생산 과정에서 변하지 않기 때문에 재사용이 가능합니다.
연구팀은 폴리스틸렌 마이크로스피어(polystyrene microspheres) 촉매를 사용해 마그네사이트 생성 시간을 몇 배 이상 단축시켰고, 상온에서 만드는 데 성공해 에너지 효율도 크게 높였습니다.
Ian Power교수는 "이 연구는 자연적으로 마그네사이트를 어떻게 생성하는지 그리고 얼마나 빨리 만들 수 있는지 밝혔다"며 "일반적으로 수백에서 수천년 걸리는 마그네사이트 생성 시간을 획기적으로 줄였다"고 전했습니다.
이 기술이 산업 규모로 확장된다면, 이산화탄소를 직접 마그네사이트에 가둬 감축시킬 수 있을 것으로 보이는데요. 콜롬비아 대학교 Lamont Doherty 교수는 "자연상태에서 초염기성암이 풍화작용을 겪을 때 상온에서 이 메커니즘이 관찰된 적은 있었지만 이 메커니즘에 대해 설명하기 힘들었다"며 "그런데 이번 연구팀이 이를 해냈다"고 전했습니다. 참고로 초염기성암은 마그네슘이 풍부하고 실리카 함량이 낮은 암석을 말합니다. 이 연구는 보스턴에서 열리는 'Goldschmidt conference'에서 발표됐습니다.
##참고자료##
I.M. Power, A.L. Harrison, P.A. Kenward, G.M. Dipple, S.A. Wilson. Magnesite formation at Earth's surface. Goldschmidt Abstracts, 2018; https://goldschmidtabstracts.info/abstracts/abstractView?id=2018001242
