메탄 관리가 기후 목표 달성의 핵심이 될 수 있다 – 메탄은 어디서 나오며 무엇이 이루어지고 있는가?

과도한 이산화탄소(CO₂)는 대기에는 매우 해롭습니다. 이는 장기간 머무르는 온실가스(GHG)로, 복사가 우주 진공으로 빠져나가는 것을 가두어 버립니다. 결과는? 지구 평균 기온 상승으로 빙하가 녹고, 해수면이 상승하는 등 다양한 영향을 초래합니다. 그러나 기후 변화에 대한 이해가 깊어짐에 따라, 더 위험한 온실가스에 대한 인식이 급증하고 있습니다—메탄(CH₄)입니다. 안타깝게도 새로운 연구에 따르면, 메탄으로 인한 온도 상승이 화염 얼음 형태로 더 많은 메탄을 방출하게 하여 지구가 기후 위기에 처할 위험이 있다고 합니다.

화염 얼음

최근 “Nature Geoscience”에 발표된 연구는 해양 메탄 하이드레이트(‘화염 얼음’이라고도 불리는 동결 메탄)의 행동과 기후 변화에 미치는 잠재적 영향을 새롭게 조명하며, 이 중요한 탄소 저장소에 대한 이해에 중요한 통찰을 제공합니다.

해양 메탄 하이드레이트는 대륙 경계 주변 퇴적물에서 450~700미터 이상의 깊이에서 발견되며, 과거 전 지구 탄소 순환 변화의 잠재적 원인으로 오랫동안 인식되어 왔습니다. 전 세계 기온이 상승하지 않는다면, 이 화염 얼음의 대부분은 해양 및 해저 아래에 갇힌 채 남아 있을 것입니다. 그러나 온도가 상승하기 시작하면서, 이러한 저장소가 녹아 갇힌 메탄이 방출됩니다.

이 연구는 모리타니 수동형 경계에서 고급 3D 지진 영상을 활용하여, 기후에 의해 유발된 온난화가 메탄 하이드레이트 분해를 초래하고 메탄이 해양으로 방출될 수 있음을 밝혔습니다. 흥미롭게도, 이 방출은 해저 근처의 하이드레이트 3.5%에만 국한되지 않으며; 연구는 하이드레이트 안정 구역으로부터 육지 쪽으로 약 10~15km 떨어진 대형 함몰지 네트워크를 통해 더 깊은 층에서 메탄이 배출되는 증거를 발견했습니다.

연구 결과는 이러한 심해 하이드레이트가 기후 변화 모델에서 차지하는 기여도를 재평가할 필요성을 강조합니다. 특히 메탄 배출 증가와 그에 따른 해양 산성화에서의 역할을 고려해야 하며, 이는 메탄이 기후에 미치는 영향을 다루는 데 있어 복잡성과 긴급성을 부각시킵니다.

메탄을 이렇게 나쁜 이유는?

메탄(CH₄)은 이산화탄소(CO₂)보다 단기적으로 더 강력한 온실가스(GHG)입니다. 이는 각 가스가 에너지를 흡수하고 방출하는 방식에 차이가 있기 때문입니다.

지구 온난화 잠재력 (GWP): 메탄은 CO₂에 비해 더 높은 GWP를 가지고 있습니다. GWP는 1톤의 가스 배출이 일정 기간 동안 흡수할 에너지 양을 CO₂ 1톤 배출과 비교한 측정값이며, 표준 기간은 100년입니다. IPCC에 따르면 메탄의 100년 GWP는 CO₂보다 28~36배 높습니다. 20년 기간에서는 그 GWP가 더욱 높아 약 84~87배에 달합니다.

대기 중 수명: 메탄은 대기 중에서 CO₂에 비해 짧은 수명(약 12년)이며, CO₂는 수백에서 수천 년 지속됩니다. 그러나 메탄은 존재하는 동안 복사 에너지를 가두는 효율이 훨씬 높아 짧은 기간 동안 매우 강력한 온실가스가 됩니다.

대기 중 화학 반응: 메탄이 분해될 때 CO₂와 수증기를 생성하는데, 이들 역시 온실가스입니다. 이는 메탄이 전반적인 지구 온난화에 미치는 영향을 더욱 증대시킵니다.

따라서 CO₂는 양이 많고 대기 중에 오래 머물지만, 메탄은 짧은 시간 동안 열을 가두는 효율이 훨씬 높아 즉각적인 기후 변화에 특히 우려되는 온실가스입니다.

메탄은 어디서 나오는가?

화염 얼음 형태로 갇힌 메탄 외에도 메탄은 어디에서 오는 걸까요? 이 질문에 대한 답은 이 온실가스가 위험한 이유의 일부이며, 다양한 산업 전반에 걸쳐 생산이 널리 이루어져 관리가 더욱 어려워집니다. 흥미롭게도, 한때 환경에 해로운 것으로 여겨졌던 비트코인 채굴 산업이 최근 1년 동안 ESG(환경·사회·지배구조) 준수 기업으로 점점 인식되고 있습니다. 이는 지속 가능한 에너지로의 전환과 고갈된 에너지원을 수익화하는 능력뿐만 아니라 플레어 메탄 연소 때문입니다. 현재 다음 세 가지가 가장 큰 배출원으로 꼽힙니다.

1. 농업

이는 전 세계 메탄 배출량 중 가장 큰 원천으로, 특히 소, 양, 염소와 같은 반추동물의 장내 발효 과정에서 발생합니다. 동물들의 소화 과정에서 메탄이 생성되어 대기로 방출됩니다. 또한, 논도 중요한 배출원이며, 물에 잠긴 논에서 유기물이 분해될 때 메탄이 발생합니다.

2. 화석 연료 생산 및 사용

메탄은 화석 연료, 특히 천연 가스와 석유의 생산, 가공, 저장, 운송 및 배분 과정에서 방출됩니다. 석유 및 천연 가스 시설에서의 배출과 누출, 그리고 석탄 채굴 과정에서도 메탄 배출이 발생합니다.

3. 폐기물 관리

매립지는 유기 폐기물이 무산소(산소 없이) 분해되는 과정에서 메탄을 대량 배출하는 주요 원천입니다. 또한, 많은 양의 유기물을 처리하는 폐수 처리 시설도 메탄 배출에 기여합니다.

호수 효과

앞서 언급한 화염 얼음과 마찬가지로, 기온 상승과 프래킹과 같은 환경에 해로운 관행은 문제를 더욱 악화시켜 메탄 배출을 증가시킵니다.
https://youtu.be/YegdEOSQotE

예를 들어, 녹는 물과 인접한 영구 동토층이 점점 늘어나면서 과도한 유기물 퇴적물이 수자원에 유입되고 있습니다. 이 물질이 분해되면서 메탄이 생성되어 대기로 방출됩니다. 이 방출될 메탄은 알래스카와 같은 추운 기후 지역의 많은 호수에서 가연성 거품으로 관찰됩니다.

산업 플레이어

다행히도, 과도한 메탄 생산에 크게 기여하는 산업들을 해결하기 위해 노력하는 기업들이 늘어나고 있습니다. 효과적인 솔루션이 개발되어 전 세계에 갇힌 메탄 저장소의 불필요한 방출을 방지한다면, 급격한 온도 상승을 피할 수도 있을지도 모릅니다. 다음은 이러한 역할을 수행하고 있는 몇몇 기업의 예시입니다.

*아래 수치는 작성 시점에 정확했으며 변동될 수 있습니다. 잠재적 투자자는 지표를 확인해야 합니다*

1.  Crusoe Energy

Crusoe Energy는 석유 산업에서 메탄 배출을 감소시키는 혁신적인 솔루션을 제공하는 선구적인 기술 기업으로, 특히 플레어 가스 감소에 중점을 두고 있습니다. 이 회사의 접근 방식은 석유 생산 과정에서 폐기물로 연소되는 과잉 천연 가스를 데이터 센터와 암호화폐 채굴 운영에 전력을 공급하는 귀중한 자원으로 전환하는 데 초점을 맞추고 있습니다.

Crusoe의 기술 핵심은 디지털 플레어 완화(DFM) 시스템입니다. 이 시스템은 석유 생산 현장에서 일반적으로 플레어로 연소되는 천연 가스를 포집합니다. 플레어 대신, 이 가스를 현장 발전기에 연료로 사용해 이동식 데이터 센터에 전력을 공급합니다. 이러한 데이터 센터는 고강도 계산 작업, 특히 에너지 집약적인 암호화폐 채굴 등에 활용될 수 있습니다.

Crusoe의 솔루션은 두 가지 핵심 과제를 해결합니다: 석유 추출 과정에서 플레어로 인한 환경 영향을 감소시켜 CO₂와 메탄 배출을 크게 줄이고, 이전에 낭비되던 자원을 생산적으로 활용하는 것입니다. 이를 통해 회사는 온실가스 배출 감소에 기여할 뿐만 아니라 석유 생산 과정의 효율성도 향상시킵니다.

디지털 운영에 플레어 가스를 활용하는 것은 석유 산업에서 에너지 활용과 환경 보전 측면에서 큰 진전입니다. Crusoe Energy의 혁신적인 접근 방식은 기술 기반 솔루션이 폐기물을 귀중한 자원으로 전환할 수 있음을 보여주며, 에너지 부문의 보다 지속 가능한 관행에 기여합니다.

2022년 중반에 Crusoe Energy는 시리즈 C 라운드에서 3억 5천만 달러 이상을 조달했으며, 추가로 1억 5천 5백만 달러의 신용 시설을 확보했습니다.

2. Vespene Energy

Vespene Energy는 혁신적인 청정 기술 기업으로, 중요한 환경 과제인 매립지 메탄 배출 문제 해결에 앞장서고 있습니다. 이 솔루션은 강력한 온실가스인 매립지 메탄을 포집·전환하여 귀중한 재생 천연 가스(RNG)로 만드는 데 중점을 둡니다. 이 과정은 메탄이 대기로 방출되는 것을 억제할 뿐만 아니라 유용한 에너지 원으로 전환합니다.
https://youtu.be/-EOh0JPiaWQ

Vespene의 기술은 매립지에 고급 메탄 포집 시스템을 설치하는 것을 포함합니다. 이 시스템은 분해되는 유기 폐기물에서 발생하는 메탄 가스를 수집합니다. 포집된 메탄은 정제 과정을 거쳐 기존 천연 가스와 품질이 유사한 RNG로 변환됩니다. 이 RNG는 기존 천연 가스 공급망에 투입하거나 차량 연료로 사용할 수 있어 지속 가능한 에너지 옵션을 제공합니다.

Vespene Energy의 접근 방식은 두 가지 이점을 제공합니다: 매립지에서 발생하는 온실가스 배출을 크게 감소시키고 재생 에너지 생산에 기여합니다. 매립 가스의 방대한 잠재력을 활용함으로써 Vespene은 기후 변화 완화에 도움을 줄 뿐만 아니라 재생 에너지 분야에 귀중한 자원을 추가합니다. 이 혁신적인 솔루션은 폐기물을 청정 에너지 자원으로 전환하는 실용적이고 효과적인 방법을 제시하며, 보다 지속 가능한 에너지 시스템으로 전환하려는 전 세계적인 노력과 일치합니다.

2022년 중반에 Vespene Energy는 430만 달러의 펀딩 라운드를 진행했습니다.

3.  Beyond Meat

BYND 가격 차트

Beyond Meat는 환경 지속 가능성에 대한 강한 의지를 가지고 식품 산업에서 두드러집니다. 식물 기반 고기 대체품을 전문으로 하며, 전통적인 육류 생산이 미치는 큰 환경 영향을 해결합니다. Beyond Burger와 같은 Beyond Meat (BYND ) 제품은 기존 고기에 비해 훨씬 적은 토지와 에너지를 사용하고 온실가스 배출도 적게 발생합니다.
https://youtu.be/eB34R8FC2Vw

이 접근 방식은 식물 기반 식단에 대한 성장 추세와 일치할 뿐만 아니라, Beyond Meat를 지속 가능한 식품 혁신의 선두주자로 자리매김하게 합니다. 환경을 중시하는 투자자에게 Beyond Meat는 보다 지속 가능한 식품 시스템에 적극 기여하는 회사를 지원할 수 있는 독특한 기회를 제공합니다.

최종 생각

메탄(CH₄)과 같은 온실가스에 대한 우려가 커짐에 따라, 기후 변화 대응에서 중요한 전환점이 강조됩니다. 메탄은 열을 가두는 능력이 CO2보다 강력하여, 단기적인 영향과 지구 온난화 효율성 때문에 점점 더 면밀히 검토되고 있습니다.

이에 대응하여, 혁신적인 기업들이 각 분야에서 메탄 배출을 감소시키는 솔루션을 개발하고 있습니다. 메탄이 기후 변화에 미치는 복잡한 역할에 직면하면서, 이러한 기업들의 행동은 메탄 배출을 완화하기 위한 혁신적이고 다부문적인 접근의 중요성을 강조합니다. 그들의 노력과 메탄 영향에 대한 인식 및 이해 증진은 지속 가능한 미래를 보장하기 위한 중요한 단계입니다.