지속가능성
가속화되는 메탄 배출이 과학자들을 긴장하게 만들고 지구는 계속 따뜻해지고 있다
Securities.io를 Google의 선호 소스에 추가
기후 변화는 그 효과가 전 세계에 나타나면서 급속히 심각한 우려가 되고 있습니다. 보이고 있습니다 전 세계 곳곳에서. 우리가 보도한 바와 같이, 기후 변화 2024년 여름을 기록상 가장 뜨거운 여름으로 만들었으며 전 세계와 유럽에서도 마찬가지였습니다. 이는 온실가스 배출을 줄여 기후를 안정화하려는 노력이 필요함을 의미하며, 기후와 우리의 건강 모두에 이익이 됩니다.
온실가스는 대기 중에 열을 가두는 가스입니다. 이산화탄소(CO2)는 이들 가스 중 가장 두드러진 것이며 그리고는 다음에 의해 배출됩니다. 그 결과 의 석탄, 천연 가스, 석유와 같은 화석 연료를 연소함으로써 뿐만 아니라 나무와 고형 폐기물 그리고 그 결과 특정 화학 반응 예를 들어 시멘트 생산.
온실가스의 또 다른 예는 아산화질소(N2O)입니다. 이는 농업 및 산업 활동 중에 폐수 처리와 화석 연료 연소 과정에서. 한편, 플루오린화 가스는 다양한 가정 및 상업용도에서 배출됩니다.
반면 메탄(CH4)은 석유, 천연 가스, 석탄의 생산 및 운송 과정에서 배출됩니다. 그러나 CH4 배출의 대부분은 매립지, 토지 이용, 가축 및 기타 농업 관행과 같은 인간 활동, 즉 “인위적” 원인에서 비롯됩니다. 흰개미와 습지와 같은 자연적 원인도 메탄 배출에 기여합니다.
메탄은 무색·무취·인화성 가스로 지구 온난화와 기후 변화에 기여합니다. 천연 가스의 주요 구성 요소인 메탄은 열과 빛을 생산하고 유기 화학 물질을 제조하는 연료로 사용됩니다.
“메탄은 세계가 무시하고 있는 기후 위협입니다. 메탄은 이산화탄소보다 훨씬 더 많이, 훨씬 빠르게 증가했습니다.”
메탄의 대기 중 체류 기간이 CO2보다 짧은 때문에 집단적인 초점이 이산화탄소 감축에 맞춰져 있는 반면, CH4는 배출 후 처음 20년 동안 이산화탄소보다 90배 더 효과적으로 지구 대기를 따뜻하게 합니다.
실제로, 새로운 연구에 따르면 메탄 배출 속도가 급격히 증가하고 있으며, 이는 기후 변화 문제 해결에 큰 장애물이 되고 있습니다.
메탄 배출이 사상 최고 속도로 증가하고 있음
이번 주 초에 Environmental Research Letters에 발표된 관점 기사와 Earth System Science Data의 데이터에 따르면, 지난 5년 동안 지구 대기 중 메탄 농도가 기록적인 속도로 상승하고 있음을 밝혀냈습니다.
이 논문들은 전 세계 온실가스 배출을 추적하는 이니셔티브인 Global Carbon Project의 작업입니다.
글로벌 메탄 서약에 따라 150개가 넘는 국가가 이번 십 년 동안 메탄 배출을 30% 줄이겠다고 약속했지만, 실제로는 그렇게 이루어지지 않았습니다. 이 글로벌 약속은 2021년에 EU와 미국에 의해 시작되었습니다.
반대로, 전 세계 메탄 배출량은 현재 3분의 2가 농업, 화석 연료 사용, 매립지 및 기타 폐기물 등 인간 활동에서 나오며, 실제로 사상 최고 속도로 증가하고 있습니다.
이 추세는 거주 가능한 기후를 유지하려면 계속될 수 없습니다, 연구자들은 논문에서 썼습니다.
대기 중 CH4 농도는 현재 산업화 이전 시기보다 2.6배 이상 높으며, 실제로, 지금은 최소 80만 년 동안 가장 높은 수준입니다.
메탄 배출 증가 추세는 세계 주요 기후 과학자들이 배출 시나리오에 사용한 가장 극단적인 경우입니다. 이 속도로 진행된다면, 지구 평균 기온이 상승하게 될 것이며 이번 세기 말까지 화씨 5도(섭씨 3도) 이상 상승할 것입니다.
메탄은 단명형 온실가스이지만, 앞서 언급했듯이 매우 강력하여 단기적으로 지구 온난화를 제한하는 주요 목표가 됩니다.
그 결과, 메탄 배출 감소에 대한 정책적 관심이 증가했지만, 실제로는 효과가 없었습니다, 전체 연간 메탄 배출량은 지난 20년 동안 20% 증가했으며, 인간의 기여는 약 18%로 가장 큰 비중을 차지하고, 자연적 원인(주로 습지)은 20년 동안 2%만 증가했습니다.
CH₄ 배출량 6100만 톤 증가는 주로 석유 및 가스 생산 및 사용, 그리고 석탄 채굴에 의해 주도되었으며, 석탄 채굴 배출량은 33% 증가했습니다. 매립지에서 음식 및 유기 폐기물 분해는 30% 상승했으며, 농업 배출은 14% 증가했습니다. 가장 큰 인간과 연결된 메탄 배출원, 잭슨이 언급했듯이, 소입니다..
메탄 배출 증가를 주도하는 국가
메탄 배출에 가장 많이 기여하는 국가를 살펴보면, 중국(16%)이 1위를 차지합니다.
프랑스 파리-사클레 대학교의 마리엘 류노아가 Earth System Science Data 논문의 책임 저자로서, CH4 배출의 가장 큰 지역적 증가가 에서 비롯된다고 중국과 동남아시아에서 발생합니다.
글로벌 에너지 모니터(GEM)의 별도 연구는 최근 중국의 석탄 광산 확장이 메탄 배출을 추가로 증가시키고 기후 목표를 위협할 수 있다고 경고했습니다.
2023년, 중국의 석탄 생산량은 47억 톤으로 사상 최고치를 기록했으며, 이는 전 세계 생산량의 약 50%에 해당합니다. 현재 중국은 연간 12억 톤 생산 능력 증대를 위한 프로젝트를 계획 중이며, 이 확장은 메탄 배출을 1천만 톤 증가시킬 수 있습니다.
중국은 에너지용 석탄 투자를 지속하고 긴급 필요를 위해 “비활성하지만 운영 중”인 광산을 유지하고 있지만, 올해 석탄 화력 발전소 허가는 83% 감소했습니다. 이는 국가의 에너지 정책이 전환될 가능성을 시사합니다.
중국에 이어 인도(9%), 미국(7%), 브라질(6%), 러시아(5%)가 세계 최대 메탄 배출국.
Saunois에 따르면:
“지난 20년 동안 인간 활동으로 인한 메탄 배출을 감소시킨 것은 유럽 연합과 아마도 호주뿐인 것으로 보입니다.”
호주의 국가 과학 기관은 최근 전 세계 메탄 수준이 세계를 위험한 경로로 몰아가고 있다고 밝혔습니다.
이 기관의 글로벌 메탄 예산은 CSIRO를 포함한 국제 연구 파트너와 협력해 제작되었으며, 인간 유발 메탄 원천이 연간 6100만 메트릭 톤, 즉 지난 20년 동안 20% 증가했다고 보고했습니다.
농업 은 보고되었으며 예산에 가장 큰 기여를 했으며, 40%를 차지하고 가축과 논이 주요 원인으로 언급되었습니다. 그 뒤를 화석 연료 부문이 34%, 고형 폐기물 및 폐수가 19%, 마지막으로 바이오매스와 바이오연료 연소가 7%가 차지했습니다.
인간의 메탄 배출 영향 더 정확히 정량화하기
인간의 메탄 배출 영향 더 정확히 정량화하기 위해, 과학자들은 2020년(완전한 데이터가 있는 가장 최근 연도) 전 세계 메탄 배출량의 65%—즉 거의 4억 톤—이 인간 활동의 결과임을 발견했습니다. 폐기물과 농업은 화석 연료 산업에서 배출되는 톤당 약 두 톤의 CH4를 차지했습니다.
약 4년 전 팬데믹 봉쇄가 가스 배출을 감소시켰어야 했지만, 실제로는 그렇지 않았습니다.
팬데믹 기간 동안 대기 중에 약 4,200만 톤의 CH4가 축적되었으며, 이는 2010년에서 2019년 사이 평균 연간 증가량인 2,090만 톤의 두 배에 해당합니다. 또한 2000년대, 첫 10년 동안 연간 610만 톤 증가한 것보다 6배 이상 많습니다.
봉쇄는 교통 관련 질소산화물(NOx) 배출을 감소시켰으며, 이는 연구자들에 따르면 일부 메탄이 대기에 축적되는 것을 방지하는 데 도움이 되었습니다, 연구자들에 따르면.
하지만, 질소산화물 오염의 일시적인 감소는 2020년 대기 중 메탄 농도 급증의 절반에 불과했습니다.
“우리는 아직 COVID 봉쇄가 글로벌 메탄 예산에 미치는 전체 영향을 이해하려고 노력하고 있습니다. COVID는 화석 연료 사용부터 메탄의 대기 수명을 변화시키는 다른 가스 배출까지 거의 모든 것을 바꾸었습니다.”
– 잭슨
최신 연구는 또한 전 세계 메탄 원천과 “흡수원”(대기 중 메탄을 제거하고 저장하는 숲과 토양)의 회계에 중요한 변화를 도입했습니다.
이전에는 Global Carbon Project 과학자들이 강, 호수, 연못, 습지에서 발생하는 모든 메탄을 자연적인 것으로 분류했습니다. 그러나 최신 평가에서는 이러한 유형의 원천에서 인간 활동으로 인한 배출 증가량을 추정하려는 최초 시도를 했습니다.
잭슨은 사람에 의해 건설된 댐 뒤의 저수지가 석유·가스 전지와 마찬가지로 직접적인 인간 메탄 배출원이라고 지적했습니다. 이러한 저수지는 새로 침수된 유기 물질이 분해되면서 매년 약 3천만 톤의 메탄을 배출합니다.
과학자들에 따르면, 최근 몇 년간 인간은 담수와 습지 메탄 배출의 3분의 1에 영향을 미쳤습니다. 기온 상승, 토지 이용 변화, 폐수 및 비료 유출이 이러한 배출을 더욱 증가시켰습니다.
메탄 배출 문제를 해결하는 기업들
전 세계적으로 메탄 배출이 증가함에 따라 많은 기업들이 이 문제 해결에 나섰습니다. BP(브리티시 페트롤리엄)는 그 중 하나로, 광범위한 넷제로 목표의 일환으로 석유 및 가스 사업에서 메탄 감지 기술을 활용해 CH₄ 배출을 감소시키고 있습니다.
마찬가지로, Carbon Clean은 산업 공정에서 메탄을 포집해 유용한 제품으로 전환하는 모듈형 기술을 개발하고, Clarke Energy는 매립지와 폐수 처리 시설 등에서 메탄을 포집해, 전환하여 재생 에너지로 전환합니다.
기술 분야에서는 Project Canary와 GHGSat 같은 기업들이 크게 기여하고 있습니다. Project Canary는 산업계가 메탄 배출을 추적하도록 돕고, GHGSat은 고해상도 위성 모니터링을 제공해 산업 현장의 메탄 배출을 감지·측정합니다. 이러한 데이터는 산업계가 누출을 식별하고 시정 조치를 취하는 데 도움이 됩니다.
이제, 살펴보겠습니다 특히 비트코인 채굴과 관련해 혁신적인 접근을 시도한 회사를.
Crusoe Energy Systems
비트코인 채굴 스타트업인 Crusoe Energy Systems는 2018년 암호화폐 약세 시장 동안 천연 가스 플레어링 문제를 해결하기 위해 설립되었습니다. 석유 추출의 부산물인 천연 가스는 종종 연소됩니다 경제적인 활용 사례가 없거나 유전 운영자가 이를 운송할 수 없을 경우. 메탄은 천연 가스의 주요 구성 요소이며, 가스를 연소하는 과정은 CH4를 완전히 연소시키지 못합니다.
Crusoe, 여기서, 석유 및 가스 작업에서 발생하는 폐 메탄 배출을 포집해 비트코인 채굴용 모듈형 데이터 센터에 전력을 공급합니다. 이를 위해 회사는 이를 전력을 공급합니다. 이를 위해 회사는 천연 가스를 연소해 전기를 생산하며, 메탄을 완전히 연소시켜 부산물로 CO2를 배출합니다. ‘폐기물’을 활용해 ‘최저 비용’으로 유용한 에너지로 전환함으로써 Crusoe는 배출을 줄이고 지속 가능한 비트코인 채굴 운영을 가능하게 합니다.
Crusoe 공동창업자이자 사장인 Cully Cavness에 따르면:
“전 세계에 엄청난 양의 플레어링 가스가 있습니다. 이를 모두 포집한다면 유럽 전력의 약 3분의 2와 전체 데이터 센터 산업을 여러 번에 걸쳐 전력을 공급할 수 있을 것입니다.”
‘탄소 네거티브’ 기업은 2022년 4월에 7억 5천만 달러의 자금을 조달하고 17억 5천만 달러의 사후 가치 평가를 받았습니다. Crusoe는 미국 주요 석유전 전역에 약 30개의 사이트를 보유하고 있으며, 아르헨티나에도 하나 있습니다. 2023년 영향 보고서에 따르면, 클라우드와 비트코인 채굴 사업 전반에 걸쳐 200MW 이상의 배치 용량을 보유하고 있다고 밝혔습니다.
2021년, 천연 가스 대기업 ExxonMobil (XOM ) 은 Crusoe와 협력해 노스다코타 유전의 과잉 가스를 활용해 비트코인 $1.14조 시가총액을 채굴했습니다.
지난 해, Sustainable Bitcoin Protocol(SBP)은 Crusoe와 파일럿을 시작해 후자의 폐가스 조달 및 기술이 온실가스 배출을 감소시키고 청정 에너지 전환에 기여하고 있음을 검증하는 방법론을 만들었습니다.
몇 달 전, 덴버에 본사를 둔 이 회사는 기술 기업 Lancium과 수십억 달러 규모의 계약을 체결해 1.2GW 규모 확장의 첫 단계로 200MW 데이터 센터를 구축하여 “AI 기업의 독특한 요구를 충족”할 예정입니다.
2024년 4월 비트코인 반감기로 블록 보상이 3.125 BTC로 감소한 이후, 채굴자들은 운영 자금을 확보하고 수익성을 높이기 위해 다각화를 모색하고 있습니다. Crusoe를 포함한 많은 비트코인 채굴자들은 이후 급성장하는 AI 산업으로 눈과 초점을 돌렸습니다.
전면 가동 시, Crusoe-Lancium 데이터 센터는 세계에서 가장 큰 AI 데이터 센터 캠퍼스 중 하나가 될 것입니다. 이 시설은 다음 해에 가동될 것으로 예상됩니다.
“데이터 센터는 현대 AI 워크로드를 지원하기 위해 빠르게 진화하고 있으며, 고밀도 랙 공간, 칩 직접 냉각, 전례 없는 전체 에너지 수요와 같은 새로운 수준을 요구합니다.”
– Crusoe의 CEO 겸 공동창업자, Chase Lochmiller
4월에 처음으로, Crusoe의 수익은 AI 데이터 센터에서 주로 발생했으며 비트코인 수익을 앞섰습니다.
결론
보시다시피, 전 세계 메탄 배출량은 계속해서 크게 증가하고 있으며 인간의 기여도 지속적으로 늘어나고 있습니다. 이 온실가스가 기후 변화의 두 번째 주요 원인이며 극심한 열과 기상 현상을 초래한다는 점을 고려하면 메탄 배출을 줄이기 위한 강력한 조치가 필수적입니다.
우리는 이미 기후 변화가 어떻게 극심한 날씨와 폭염을 초래할 수 있는지를 목격하고 있습니다. 전 세계는, 최신 연구에 따르면, 전 세계 평균 표면 온도가 1.5°C 상승하는 임계점에 도달했으며, 이제 막 그 전체적인 결과를 경험하기 시작했습니다.
규제, 탈탄소화 및 글로벌 메탄 서약을 통한 메탄 배출 감소 시도가 있었지만, 대부분 효과가 없었습니다. 에너지 부문에서 새로운 기술 혁신을 촉진할 수 있는 규제와 개선된 산업 관행을 결합한 협조적인 접근이 더욱 필요합니다.
