‘미드웨이 시스템’, 화학 반응기 사용 산업용수·염수·지하수·자연 수역 등 모든 유형의 물에서 CO₂ 포집
담수화 시설의 유입수량 100%까지 확장하여 연간 400톤 이상의 CO₂ 제거 가능
탄소제거시장, 지난해 34억달러(4조7천246억원) 규모서 2029년까지 250억 달러(34조7천400억 원) 규모로 성장 예상
이스라엘의 물기반 이산화탄소 제거 솔루션(Water-Based CO₂ Removal Solution) 기업인 카본블루(CarbonBlue)는 이산화탄소 제거(Carbon Dioxide Removal, CDR) 업계 최초로, 가동 중인 담수화 시설에 CO₂ 제거 기술을 직접 통합하는 새로운 시범 사업을 시작했다.
피알뉴스와이어(PRNewswire)는 카본블루가 7월 15일 이스라엘 마간 마이클(Ma'agan Michael)에 위치한 기수 담수화 시설인 ‘미드웨이(Midway)’ 시범 사업을 설치했다고 보도했다.
이 사업은 비용 절감과 생산성 향상을 동시에 달성하는 것은 물론 대기 중 CO₂ 농도를 낮추는 효과를 가져올 수 있다. 특히, 이 기술은 담수화, 에너지, 제조업 등 물을 활용하는 미국 산업계가 기후 목표를 달성하는 동시에 성과를 개선할 수 있는 실용적인 접근 방식을 제공한다.
마간 마이클 담수화 시설(Ma'agan Michael Desalination Facility)에 설치된 ‘미드웨이(Midway)’ 시스템은 CO₂ 제거(CDR) 업계 최초의 이정표이다. 이 시스템은 공장의 기존 용수 유입 흐름에 직접 통합되어 공정수에서 대기 중 CO₂를 포집하는 동시에 효율성 향상 및 운영비용 절감이라는 획기적인 이점을 제공한다.
카본블루(CarbonBlue)의 공동 설립자이자 CEO인 댄 데비리(Dan Deviri) 박사는 “우리의 기술은 탄소 제거가 반드시 업무 중단이나 비용 증가를 수반할 필요는 없음을 보여준다”라면서 “기존 용수 인프라와 협력함으로써 배출량을 줄이고 운영 효율성을 높이며 산업과 환경 모두에 실질적인 이점을 제공할 수 있다”고 강조했다.
작동 원리
카본블루(CarbonBlue)의 ‘미드웨이(Midway)’ 시스템은 화학 반응기를 사용하여 산업용수, 염수, 지하수 또는 자연 수역 등 모든 유형의 물에서 CO₂를 포집한다. 물에 용해된 CO₂는 석회와 빠르게 반응하여 고품질의 침전 탄산칼슘(Precipitated Calcium Carbonate, PCC)을 형성하며, 이는 다양한 산업의 중요한 원료이다.
카본블루(CarbonBlue)의 기술은 PCC 생산을 미국에서 가능하게 하여 경제와 제조업체를 활성화하고 미국의 독립적인 가치 사슬을 강화한다. 탈탄산된 물은 대기에 노출되면 대기 중 CO₂를 재흡수하여 산업의 탄소 발자국(Carbon Footprint)을 줄일 수 있다.
시범 사업의 첫 단계에서 이 시스템은 담수화 시설의 염수 취수량의 10%를 처리하여 연간 40톤의 CO₂를 제거할 것으로 예상된다. 카본블루(CarbonBlue)는 이 초기 시험 기간이 끝나면 담수화 시설의 유입수량을 100%까지 확장하여 연간 400톤 이상의 CO₂를 제거한다는 계획이다. 특히, 향후 시설당 수만 톤, 그리고 통합 운영 시 수백만 톤까지 확장도 가능하다는 것이다.
‘미드웨이(Midway)’ 시스템은 담수화 시설에서 스케일링을 방지하고, 막(Membrane) 수명을 연장하며, 지역 사회와 국가 상수도망 모두에서 사용할 수 있는 생산량을 증가시킬 수 있다.
이 기술은 모든 물 사용 인프라에도 마찬가지로 유용하다. 미국 산업계가 매년 막대한 양의 물을 사용하고 있기 때문에 이러한 접근 방식은 상당한 규모의 시장을 확보하고 전 세계 탄소 균형에 상당한 영향을 미칠 수 있다.
산업 및 환경 혜택
이 기술은 냉각탑(Cooling Tower), 발전소(Power Plants), 담수화(Desalination) 및 기타 용수 사용 산업(Water-using Industry)과 같은 시설의 운영비용을 절감하고, 고품질 탄산칼슘을 판매하고 탈탄소화 혜택을 제공함으로써 새로운 수익원을 창출한다.
미국 에너지 및 제조 기업들의 초기 관심은 일자리 증가와 기후 및 사업에 중요한 산업 효율성 향상 가능성을 시사한다.
카본블루(CarbonBlue)의 CEO인 댄 데비리(Dan Deviri) 박사는 “미국 기업들은 이미 이 시스템을 기존 공장에 어떻게 적용할 수 있을지 모색하고 있다”라면서 “기존 산업 공정 및 인프라를 파괴적으로 변경하지 않고도 탄소 발자국을 줄이고 효율성을 향상시킬 수 있는 간단한 방법이다”라고 강조했다.
왜 물인가?
2022년 이스라엘 바이츠만 과학연구소(Weizmann Institute of Science)의 물리학자인 댄 데비리 박사와 이도 추르(Iddo Tsur) 최고운영책임자(COO)가 공동설립한 카본블루(CarbonBlue)는 물 속 CO₂ 농도가 대기 중 CO₂ 농도보다 100배 이상 높다는 사실을 깨닫고, 물 속 이산화탄소를 제거하는 것이 대기 중 CO₂를 제거하는 것과 거의 동일하다는 것을 깨닫고 물 기반 탄소 제거에 집중하기로 했다.
두 물질의 자연적인 균형 덕분에 물에서 이산화탄소를 제거하는 것이 대기에서 CO₂를 제거하는 것과 같은 효과를 낼 수 있다는 것이다. 물의 편재성과 광범위한 인프라 및 활용이라는 장점을 고려할 때, 물 기반 제거는 유망한 해결책으로 여겨졌다.
데비리 박사는 “우리는 물이 탄소 제거 규모를 확대하는 더 현명한 방법이라고 생각했다”라고 설명했다.
세계경제포럼(WEF)은 2023년 전 세계적으로 41메가톤(Mt)의 CO₂만 제거되었다고 밝혔는데, 이는 2030∼2035년까지 탄소중립(Net-Zero)을 달성하기 위해 매년 필요한 1∼1.5기가톤(Gt)에 훨씬 못 미치는 양이다.
2024년 34억 달러(4조7천246억 원) 규모였던 탄소 제거 시장은 2029년까지 연평균 49%의 성장률을 기록하며 250억 달러(34조7천400억 원) 규모로 성장할 것으로 예상된다. 카본블루(CarbonBlue)의 기술은 이러한 수요를 충족하는 데 도움이 될 수 있다.
더 깨끗한 산업을 향한 한 걸음
‘미드웨이 프로젝트(Midway project)’는 카본블루(CarbonBlue)의 기술이 어떻게 산업의 효율성과 지속가능성을 높일 수 있는지 보여준다. 캘리포니아의 담수화 플랜트부터 중서부의 공장까지, 이 프로젝트는 탄소중립(Net-Zero) 목표 달성을 위한 방안을 제시한다.
