취리히 프로젝트, 스위스 지하에 CO₂ 저장 가능성 모색

[이매진]

취리히 프로젝트, 스위스 지하에 CO₂ 저장 가능성 모색

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Zurich project explores storing CO₂ beneath Switzerland

취리히 프로젝트, 스위스 지하에 CO₂ 저장 가능성 모색

 트륄리콘의 심공은 원래 핵폐기물 지하 저장 가능성을 연구하기 위해 굴착되었지만 현재는 사용되지 않고 있으며, 스위스의 탄소 포집 및 저장 시범 사업에 이상적인 조건을 제공합니다. © nagra

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15~20년 안에 스위스 가정 폐기물과 산업 폐기물에서 발생하는 이산화탄소(CO₂)를 지하에 저장하여 스위스의 넷제로 기후 목표 달성을 지원할 수 있을 것으로 예상됩니다. 과학자들은 취리히 인근에서 시범 사업을 통해 탄소를 스위스에 저장할지, 아니면 북해에 흘려보낼지, 그 이상적인 전략을 구체화할 수 있기를 기대합니다.

이 콘텐츠는 다음에 게시되었습니다.2025년 4월 15일 - 09:00

11분

사이먼 브래들리

트륄리콘은 취리히에서 북쪽으로 30분 거리에 있는 푸른 언덕과 포도원 사이에 자리 잡은 조용한 마을로, 표면적으로는 별로 관심을 끌지 못하는 것처럼 보입니다.

이곳에는 우체국, 레스토랑 두 개, 슈퍼마켓이 있을 뿐만 아니라, 지하 환경과 지질 저장소로서의 잠재력에 대한 통찰력을 제공하는 국가적으로 중요한 폐쇄된 깊은 시추공도 있습니다.

지난 가을부터 연방 기술 연구소 ETH 취리히의 과학자들은 연구를 해왔습니다.외부 링크그곳 지하에 CO₂를 저장하는 것이 가능하다는 것입니다.

연구진은 지표면 아래 깊은 곳에서 지진파 측정을 진행하고 있습니다. 이 데이터는 저장 용량과 위험을 추정하는 컴퓨터 모델링에 활용됩니다. 만약 승인이 내려지면, 2026년 중반부터 소량의 이산화탄소를 부지에 주입할 수 있습니다.

 취리히 인근 트륄리콘 지하 지질 구조와 CO2 시험 주입 과정의 단면도. 취리히 연방 공과대학교

하지만 스위스 취리히 연방 공과대학 지진학 연구소 소속 과학자이자 이 계획에 대한 홍보를 감독하는 미셸 마르티는 트륄리콘은 단지 시험일 뿐이라고 주장합니다.

"영구 저장 시설로 사용할 계획은 없습니다. 이 시험이 끝나면 시추공을 닫고 더 이상 이산화탄소를 주입하지 않을 것입니다."라고 그녀는 설명합니다.

트륄리콘 프로젝트는 일시적인 성격에도 불구하고 스위스의 단계별 탄소 포집 및 저장(CCS) 전략을 수립하는 데 핵심적인 역할을 합니다. 과학자들은 스위스 영토 내 CO₂ 저장의 타당성을 검토하고, 국내외 CO₂ 장기 저장에 대한 의사결정에 도움이 될 양과 비용에 대한 귀중한 데이터를 확보할 것입니다.

Cyril Brunner는 "지금 가장 중요한 질문은 CO₂를 스위스에 저장해야 할지 아니면 외부에 저장해야 할지입니다."라고 말했습니다.외부 링크취리히 연방공과대학교(ETH Zurich)의 선임 기후 과학자인 그는 "이것이 바로 트륄리콘(Trüllikon) 실험이 매우 중요한 이유입니다. 이 파일럿 실험은 스위스에 저장하는 데 드는 비용과 그 외 다른 상충 관계들을 파악하는 데 도움이 될 것입니다."라고 말했습니다.

부정적 배출 기술(NET) 및 탄소 포집 및 저장(CCS)

CCS가 기후 변화에 관한 정부 간 패널(IPCC)에서 기후 목표에 필수적인 것으로 인정되지만 그린피스와 같은 비평가들은 CCS 가외부 링크비용이 많이 들고 위험하며, 잠재적으로 화석 연료 사용이 장기화될 수 있습니다.

그럼에도 불구하고 스위스 정부는 이 기술이 2050년 넷제로 목표 달성에 필수적이라고 보고 있습니다. 그때까지 폐기물 처리 시설과 시멘트 공장에서 포집된 700만 톤의 이산화탄소를 포집하여 저장할 수 있을 것입니다.외부 링크매년.

 스위스의 '저감하기 어려운' 탄소 배출량은 탄소 포집 및 저장(CCS)과 배출 역추적 기술(NET)을 통해 상쇄할 수 있습니다. CCS는 폐기물 처리 시설과 같은 시설에서 화석 연료 및 공정 기반 CO2를 포집하고 저장하여 배출량을 줄이는 반면, NET는 대기 중 CO2를 영구적으로 제거하는 데 중점을 둡니다. FOEN

하지만 핵심적인 질문들은 여전히 ​​남아 있습니다. 스위스 땅 속 저장은 비용 효율적인가? 어떤 위험이 있는가? 지열이나 풍력 발전 프로젝트처럼 이 아이디어가 저항에 직면할 가능성은 있는가? 스위스에서 생산되는 이산화탄소는 노르웨이나 네덜란드 같은 국가로 얼마나 수출될 수 있는가?

지하 - CO₂에 실제로 무슨 일이 일어나는가

지질학은 CCS 실현 가능성의 핵심입니다. 스위스 남부 알프스에는 현무암, 감람암, 사문암과 같은 특정 암석 유형이 있는데, 이 암석들은 현장 광화 작용에 적합한 것으로 보입니다. 현장 광화 작용은 이산화탄소가 물에 용해되어 지하로 펌핑될 때 탄산이 다공성 암석에 침투하여 용해되면서 철, 마그네슘, 칼슘 이온을 방출하는 과정입니다. 이산화탄소는 칼슘 , 마그네슘과 결합하여 석회암과 같은 백색 탄산염암을 형성합니다. 그러나 알프스 산맥 아래의 복잡한 구조, 높은 물 수요, 그리고 경제적 어려움으로 인해 이 특정 CCS 기술은 스위스 영토 에서는 실현 가능한 옵션이 아닙니다.외부 링크.

하지만 연구자들은외부 링크대안을 찾았습니다. 장기 CO₂ 저장에 적합한 퇴적암과 염수층이 있는 스위스 중앙 고원 지역입니다.

트륄리콘의 심공은 원래 핵폐기물을 지하에 저장하는 가능성을 연구하기 위해 굴착되었지만 사용되지는 않았지만 이상적인 시험 조건을 제공합니다.

"스위스에는 1km가 넘는 깊이의 시추공이 그렇게 많지 않습니다. 상태가 매우 양호하고 적절한 지질 조건을 갖춘 시추공을 시추하기에 적합합니다. 만약 그런 시추공을 굴착해야 한다면 엄청난 비용이 들 것입니다."라고 마르티는 설명합니다.

이 계획은 누출을 방지하기 위해 불투과성 오팔리누스 점토로 덮인 다공성 암석층에 액화 이산화탄소를 주입하는 것을 포함합니다. 액화 이산화탄소는 암석층 틈새 주변 수백 미터까지 퍼져 나갈 것입니다. 시간이 지남에 따라 천천히 섞여 암석층 바닥으로 가라앉아 식수층 아래 수백 미터에 있는 염분이 함유된 지하수에 용해될 것이며, 누출 위험은 최소화될 것입니다.

 2013년 EU가 자금을 지원한 CO2StoP 프로젝트의 데이터에 따르면 유럽의 잠재적 CO2 저장 장소. 출처: JRC, 2024몇 개의 시추공이 필요합니까?

"트륄리콘에서 우리가 알아내고 싶은 것은 매년 일정량의 이산화탄소를 저장하기 위해 몇 개의 구멍을 뚫어야 하는지입니다."라고 브루너는 말합니다. "암석의 다공성, 즉 얼마나 많은 이산화탄소가 암석을 통해 확산될 수 있는지가 예를 들어 백만 톤의 이산화탄소를 저장하기 위해 하나의 시추공이 필요할 만큼 충분한지 알 수 없습니다. 예를 들어 폐기물 소각 시설당 하나의 시추공이 필요할까요, 아니면 10개의 시설에 하나의 시추공이 필요할까요?"

초기 정부 추산에 따르면 스위스에 5개의 저장 시설이 필요할 것으로 예상된다.

2023년 정부 위탁 연구 에 따르면외부 링크2028년부터 2050년까지 스위스 CCS 시스템을 구축하는 데 163억 스위스 프랑(미화 193억 달러)이 소요될 것이며, 연간 운영비는 10~20억 스위스 프랑이 될 것입니다. 이 중 절반 이상이 CO₂ 포집 인프라에 투입되고, 파이프라인 건설이 30%를 차지할 것입니다. 그러나 전문가들은 이러한 수치가 매우 불확실하다고 경고합니다.

독일 환경청(FOEN)은 장기적으로 볼 때 CO₂를 해외로 수송하거나 스위스에 저장하는 데 드는 비용이 동일할 것으로 보고 있습니다.

유럽의 탄소 포집 및 저장(CCS)

CO₂ 수송 – 파이프라인

현재 유럽에는 약 200개의 잠재적 CCS 프로젝트가 있습니다. 현재 대부분의 지하 CO₂ 저장 시설은 북해에서 개발되고 있으며, 사암층 덕분에 상당한 잠재력을 보유하고 있습니다.

외부 콘텐츠

하지만 이 기술을 구축하는 것은 매우 복잡하며, 많은 기술적, 경제적, 환경적, 규제적 과제를 안고 있습니다. 2024년 에너지 경제 및 재무 분석 연구소(IEEFA) 보고서는 다음과 같이 경고합니다.외부 링크대부분의 프로젝트는 지나치게 야심적이며, 상업적 실현 가능성과는 거리가 먼 프로젝트도 많습니다.

운송은 여전히 ​​큰 걸림돌입니다. 도로, 철도, 선박 또는 파이프라인을 통해 CO₂를 운반하는 것은 복잡성과 비용을 증가시킵니다. 최근 유럽 위원회의 연구에 따르면외부 링크강력한 국경 간 CCS 운송 네트워크와 강력한 국제 협력의 필요성을 강조합니다.

 2024년 발표된 유럽 위원회 연구에 따르면 2050년의 잠재적 CO2 이동 네트워크. 출처: JRC, 2024

특히 스위스와 같은 내륙 국가의 경우 파이프라인은 가장 비용 효율적인 솔루션으로 여겨진다.

스위스 파이프라인 네트워크를 구축하기 위한 컨소시엄이 구성되고 있습니다. CO₂ Pipeline Schweiz AG 의 CEO인 Dominik Wlodarczak외부 링크SWI swissinfo.ch에 따르면, 취리히에서 바젤까지 CO₂를 운송하는 첫 번째 구간은 2030년대 중반까지 가동될 수 있습니다. 하지만 새로운 사업은 유럽 네트워크와 협력하고 프랑스나 독일을 경유하여 스위스 국경에서 연결해야 하기 때문에 여전히 많은 불확실성이 있습니다.

Wlodarczak은 "포획된 CO₂는 모두 북해로 수출될 것으로 예상되며, 지중해로 수출되는 양은 더 적을 수 있습니다."라고 말했습니다.

대중의 참여를 유도하다

수많은 과제들 가운데, CCS와 환경 문제에 대한 대중의 수용도 신중하게 고려되어야 합니다.

2022년부터 2024년까지 ETH 취리히의 연구원들은 시범 프로젝트를 수행했습니다 .외부 링크스위스 CO₂를 해외(이 경우 아이슬란드)로 운송하고 영구적으로 저장하는 가능성을 조사합니다.

더

더스위스 CO2를 아이슬란드 암석으로 바꾸다

이 콘텐츠는 다음에 게시되었습니다.2024년 5월 28일  오염된 산업에서 발생하는 이산화탄소를 포집하여 지하 깊은 곳에 저장하려는 노력이 전 세계적으로 큰 관심을 모으고 있습니다. 스위스 또한 해결하기 어려운 이산화탄소 배출량에 대한 대책을 검토하고 있습니다.

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"DemoUpCarma" 프로젝트는 트럭, 기차, 배를 이용해 CO₂를 운송할 때 공급망 전체에서 추가적인 CO₂ 배출이 발생하지만, 이 과정에서 배출되는 것보다 훨씬 더 많은 CO₂가 대기에서 제거된다는 사실을 보여주었습니다.

"DemoUpCarma 프로젝트를 위해 진행한 연구를 통해 스위스 국민들이 CO₂ 저장에 대해 잘 알지 못한다는 것을 알게 되었고, 따라서 아직은 확고한 의견이 없습니다. 이는 시간이 흐르고 프로젝트가 진행됨에 따라 발전해 나갈 것이지만, 어떤 방향으로 나아갈지는 불확실합니다."라고 마르티는 말합니다.

2023년 비용 연구 보고서를 작성한 마틴 아이클러는 정치적, 지역적 저항이 스위스의 CCS 계획을 지연시키거나 좌초시킬 수 있다고 경고했습니다. 그는 SWI swissinfo.ch와의 인터뷰에서 "이로 인해 스위스 내 지중 저장이 완전히 차단되어 해외로 진출하는 것 외에는 다른 선택지가 없게 될 것"이라고 말했습니다.

스위스는 양해각서 에 서명했습니다.외부 링크노르웨이, 스웨덴, 네덜란드, 아이슬란드와 협력하여 스위스 CO₂의 미래 포집 및 저장을 위한 기반을 마련하고자 합니다. 하지만 다른 국가로 CO₂를 보내는 것은 다른 기본적인 사회적 과제를 안고 있습니다.

브루너에 따르면, 연구에 따르면 사람들은 일반적으로 자국에서 CO₂를 저장하는 데는 문제가 없지만, 해외에서 온 CO₂의 경우에는 그렇지 않은 것으로 나타났습니다. 특히 수출국이 국내에서 CO₂를 저장할 수 있는지조차 평가하지 않은 경우에는 더욱 그렇습니다.

"지질학적 또는 물리적 이유로 스위스 CO₂ 저장이 실패한다면, 다른 나라에 가서 '스위스에서는 불가능합니다. 스위스에서 CO₂를 저장하는 게 가능할까요?'라고 물어볼 가능성이 높다고 생각합니다. 사람들은 그런 상황에 더 개방적이라고 생각합니다."라고 그는 말합니다. "하지만 우리가 CO₂를 원하지 않는다고 말하면서 다른 나라에서는 CO₂를 저장하기를 바란다면, 그럴 가능성은 줄어들 것입니다."

Gabe Bullard/ts 편집

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