지구 온난화 문제가 날로 심각해지면서 배출되는 이산화탄소를 최대한 줄이고, 남은 탄소는 흡수하여 실질적인 배출량을 '0'으로 만드는 탄소 중립이 전 세계적인 화두로 떠올랐습니다. 이를 실현하기 위해서는 기존의 화석 연료를 대체할 수 있는 신재생 에너지의 도입이 무엇보다 중요합니다. 그중 수소 에너지는 가스 형태로 에너지를 저장하며 연소 과정에서 이산화탄소를 전혀 발생시키지 않는 무공해 청정에너지로 각광받고 있습니다. 특히 수소는 지구상에 풍부한 물을 전기 분해하여 얻을 수 있어 자원 고갈 걱정 없는 지속 가능한 미래를 위한 핵심 에너지원으로 평가받고 있습니다.

태양광 에너지는 태양의 빛 에너지를 직접 전기로 변환하는 친환경 무한 에너지로, 광전 효과라는 화학적 원리를 기초로 합니다. n형과 p형 반도체를 접합한 태양 전지에 빛이 닿으면 전자와 양공이 발생하고, 이들이 서로 반대 방향으로 이동하면서 전류가 흐르게 됩니다. 이렇게 생산된 전기는 단순히 전력망에 공급되는 것에 그치지 않고, 수소를 생산하기 위한 물의 전기 분해 과정에 활용될 수도 있습니다. 이처럼 신재생 에너지원 간의 유기적인 상호작용은 탄소 배출이 전혀 없는 진정한 무공해 에너지 생태계를 구축하는 데 있어 매우 중요한 역할을 수행합니다.

우리가 일상에서 쓰레기를 분리수거하듯이, 대기 중의 이산화탄소도 분리수거하여 유용하게 다시 활용할 수는 없을까요?

이미 대기 중에 배출된 이산화탄소를 관리하기 위해서는 CCUS 기술이 필수적인 대안으로 주목받고 있습니다. 이 기술은 배기가스 등에 포함된 이산화탄소를 포집하여 저장하거나 산업적으로 활용하는 방식으로, 화학적 흡수제를 사용해 탄소를 선택적으로 분리해내는 공정을 거칩니다. 포집된 탄소는 지층 깊은 곳에 저장되기도 하지만, 최근에는 이를 플라스틱이나 시멘트, 연료 등 유용한 화학 원료로 전환하는 자원화 기술이 활발히 연구되고 있습니다. 신재생 에너지로 배출을 줄이고 CCUS로 남은 탄소까지 관리한다면, 화학 기술은 지구 온난화 해결을 위한 결정적인 열쇠가 될 것입니다.