직접공기포집

직접공기포집(Direct air capture, DAC)은 주변 공기에서 이산화 탄소를 직접 추출하기 위해 화학적 또는 물리적 공정을 사용하는 것이다.^[1] 추출된 CO₂가 안전한 장기 스토리지(DACCS, 직접 공기 탄소 포집 및 격리라고 함)에 격리되면 전반적인 프로세스는 이산화탄소 제거를 달성한다.

이산화 탄소(CO₂)는 주변 공기에서 직접 포집된다. 이는 시멘트 공장이나 바이오에너지 플랜트와 같은 점오염원에서 CO2를 포집하는 탄소 포집 및 저장(CCS)과 대조된다.^[2] 포집 후 DAC는 탄소 중립 연료의 격리, 활용 또는 생산을 위해 농축된 CO₂ 흐름을 생성한다. 이산화탄소 제거는 주변 공기가 일반적으로 수성 알칼리성 용매^[3] 또는 흡착제와 같은 화학 매체와 접촉할 때 달성된다.^[4] 이러한 화학 매체는 이후 에너지(즉, 열)를 적용하여 CO₂를 제거하여 탈수 및 압축을 겪을 수 있는 CO₂ 스트림을 생성하는 동시에 재사용을 위해 화학 매체를 재생한다.

CO₂의 장기 저장과 결합된 DAC는 직접 공기 탄소 포집 및 저장(DACCS 또는 DACS^[5])으로 알려져 있다. CO₂ 포집 1몰당 약 400kJ의 에너지가 필요하므로 전력을 공급하려면 지속 가능한 에너지가 필요하다. DACCS는 이산화탄소 제거 메커니즘 역할을 할 수 있지만 2023년 현재 아직 배출권 거래에 통합되지 않았다. 1000달러^[6]가 넘는 이산화탄소 톤당 비용이 탄소 가격의 몇 배이기 때문이다.^[7]

DAC는 1999년에 제안되었으며 현재도 개발 중이다.^[8][9] 유럽과 미국에는 여러 상업용 공장이 계획되어 있거나 운영 중이다. 경제적 적용이나 정책적 인센티브와 연계되면 대규모 DAC 구축이 가속화될 수 있다.

공장과 같은 점오염원에서 배출되는 탄소를 포집하는 CCS(탄소 포집 및 저장)와 달리 DAC는 대기 중 이산화탄소 농도를 전체적으로 줄인다. 따라서 CCS는 분산되고 이동 가능한 CO₂ 배출원보다는 크고 고정된 CO₂ 배출원에 권장된다. 반면 DAC는 오염원에 제한이 없다.^[2]

각주

1. European Commission. Directorate General for Research and Innovation; European Commission's Group of Chief Scientific Advisors (2018). 《Novel carbon capture and utilisation technologies》. Publications Office. doi:10.2777/01532.^{[쪽 번호 필요]}
2. Erans, María; Sanz-Pérez, Eloy S.; Hanak, Dawid P.; Clulow, Zeynep; Reiner, David M.; Mutch, Greg A. (2022). “Direct air capture: process technology, techno-economic and socio-political challenges”. 《Energy & Environmental Science》 15 (4): 1360–1405. doi:10.1039/D1EE03523A. hdl:10115/19074. S2CID 247178548.
3. Keith, David W.; Holmes, Geoffrey; St. Angelo, David; Heide, Kenton (2018년 6월 7일). “A Process for Capturing CO₂ from the Atmosphere”. 《Joule》 2 (8): 1573–1594. doi:10.1016/j.joule.2018.05.006.
4. Beuttler, Christoph; Charles, Louise; Wurzbacher, Jan (2019년 11월 21일). “The Role of Direct Air Capture in Mitigation of Anthropogenic Greenhouse Gas Emissions”. 《Frontiers in Climate》 1: 10. doi:10.3389/fclim.2019.00010.
5. Quarton, Christopher J.; Samsatli, Sheila (2020년 1월 1일). “The value of hydrogen and carbon capture, storage and utilisation in decarbonising energy: Insights from integrated value chain optimisation” (PDF). 《Applied Energy》 257: 113936. Bibcode:2020ApEn..25713936Q. doi:10.1016/j.apenergy.2019.113936. S2CID 208829001.
6. “Carbon-dioxide-removal options are multiplying”. 《The Economist》. 2023년 11월 20일.
7. “The many prices of carbon dioxide”. 《The Economist》. 2023년 11월 20일.
8. Sanz-Pérez, Eloy S.; Murdock, Christopher R.; Didas, Stephanie A.; Jones, Christopher W. (2016년 10월 12일). “Direct Capture of carbon dioxide from Ambient Air”. 《Chemical Reviews》 116 (19): 11840–11876. doi:10.1021/acs.chemrev.6b00173. PMID 27560307.
9. “Direct Air Capture (Technology Factsheet)” (PDF). 《Geoengineering Monitor》 (미국 영어). 2018년 5월 24일. 2019년 8월 26일에 원본 문서 (PDF)에서 보존된 문서. 2019년 8월 27일에 확인함.