지구 온도가 계속해서 새로운 최고치를 기록함에 따라 국가 정부, 다국적 기업, 중소기업 및 개인 모두 온실가스 배출을 실질적으로 줄이고 기후 변화 위험을 완화할 수 있는 방법을 긴급히 모색하고 있습니다. 상당한 견인력을 얻고 있는 점점 더 인기 있고 영향력 있는 방법 중 하나는 탄소 배출권을 사용하여 기업과 소비자가 배출량을 줄이고 재생 가능한 에너지원의 신속한 개발을 지원하도록 강력한 재정적 인센티브를 제공하는 것입니다.

이 유익한 게시물은 우리 조직의 높은 평가를 바탕으로 호평을 받은 새 시리즈의 4번째 기사입니다. 2023년 기후 변화 및 탄소 시장 연례 보고서.

지금까지 이 조명 시리즈의 이전 게시물은 다음과 같습니다.

이 게시물에서는 기후 변화에 대처하고 지속 가능한 에너지 미래를 달성하기 위해 연료 전환, 재생 에너지, 원자력 에너지, 탄소 포집과 같은 다양한 솔루션의 중요성을 강조하면서 다양한 에너지원과 전략을 자세히 살펴보겠습니다.

쐐기 이론 - 배출 감소를 위한 포트폴리오 접근 방식

기후 전문가들은 온실가스(GHG) 배출을 줄이고 기후를 안정화하는 데 필요한 솔루션 포트폴리오를 개념화하기 위해 "쐐기 이론" 프레임워크를 제안합니다. 이 접근 방식에는 다양한 기술과 전략을 배포해야 하며, 각각은 필요한 총 감소량에 추가되는 배출 방지의 "쐐기"를 제공합니다. 원래 이론에서는 7개의 웨지가 필요했지만 배출량이 계속 증가하여 이제 9개가 필요합니다. 웨지에는 재생 가능 에너지, 원자력 에너지, 연료 전환, 에너지 효율성, 산림 및 토양, 탄소 포집 및 저장이 포함됩니다.

연료 전환 이해

연료 전환은 석탄이나 석유와 같은 탄소 집약적인 연료를 천연 가스와 같은 덜 탄소 집약적인 연료로 교체하는 것을 수반합니다. 예를 들어 석탄에서 가스로 전환하면 발전소의 배출량을 킬로와트시당 60%까지 줄일 수 있습니다.

• 석탄: 테라줄당 탄소 25미터톤
• 석유: 테라줄당 탄소 20미터톤
• 천연 가스: 테라줄당 탄소 14미터톤

따라서 가스로의 전환은 탄소 제로 에너지 시스템에 대한 "교량"을 제공합니다. 수압파쇄로 인한 셰일가스 붐은 미국에서 이러한 추세를 가속화했습니다. 그러나 파쇄와 같은 기술이 환경에 미치는 영향은 무시할 수 없습니다.

원자력 에너지: 재생 가능한 에너지원?

종종 청정 에너지원으로 환영받는 원자력 에너지는 핵분열을 통해 우라늄 원자를 쪼개는 과정에서 파생됩니다. 이 핵분열 과정은 물을 가열하여 증기를 생성하고, 증기가 터빈을 회전시켜 궁극적으로 전기를 생산합니다. 전체 절차에서는 온실가스를 배출하지 않으므로 기후 변화에 맞서 싸우는 데 매력적인 옵션이 됩니다. 그러나 원자력에너지가 '재생에너지'로 분류될 수 있는지에 대한 문제는 전문가와 환경론자들 사이에서 여전히 논쟁거리로 남아 있습니다. 화석 연료에 대한 보다 지속 가능한 대안을 제공하지만 방사성 폐기물에 대한 우려, 우라늄 자원의 유한한 특성 및 잠재적인 안전 위험으로 인해 재생 가능 에너지원으로 분류하는 데 논쟁의 여지가 있습니다.

무진장 자원 활용: 재생에너지의 역할

햇빛, 바람, 물과 같은 무궁무진한 천연 자원에서 파생된 재생 에너지는 온실가스 배출이 거의 또는 전혀 없이 엄청난 잠재력을 제공합니다. 기후 변화 완화를 위해서는 재생 가능 에너지를 늘리는 것이 중요합니다.

태양에너지: 끊임없이 발전하는 기술

재생에너지의 초석인 태양에너지는 태양에서 방출되는 풍부한 에너지를 활용합니다. 이는 주로 광전지(PV)와 집중형 태양열 발전소라는 두 가지 기술을 통해 달성됩니다. 일반적으로 태양광 패널로 알려진 광전지는 햇빛을 전기로 직접 변환하도록 설계되었습니다. 그들은 광자를 포착하고 전류를 시작하는 특수 제작된 반도체 재료를 사용하여 이러한 변환을 달성합니다. 태양광 PV 시스템의 뛰어난 특징 중 하나는 적응성입니다. 유틸리티 목적으로 대규모로 설치하여 전체 지역 사회 또는 도시에 전력을 공급할 수 있습니다. 또는 개별 주택의 옥상과 같이 더 작고 분산된 구성으로 설치하여 주택 소유자가 스스로 전기를 생산하고 초과 전력을 그리드에 다시 공급할 수도 있습니다. 기술이 계속해서 발전함에 따라 태양 에너지의 효율성과 응용 분야가 확대되면서 태양 에너지는 우리 에너지 환경에서 더욱 필수적인 부분이 될 것입니다.

지열 에너지: 지구의 열 활용

지열 에너지는 지각 아래에 저장된 지구 고유의 열 에너지를 활용하는 놀라운 형태의 전력입니다. 이 에너지는 행성 내부 깊은 곳에서 물질의 방사성 붕괴와 지구 형성으로 인한 원래 열에서 비롯됩니다. 화산이나 지각 활동으로 종종 나타나는 지하 온도가 뚜렷한 지역에서는 지열 발전 가능성이 특히 높습니다. 일반적인 과정에는 표면 아래에 위치한 온수 저장소에 접근하는 과정이 포함됩니다. 이 물은 특수 우물을 통해 펌핑될 때 압력 차이로 인해 증기로 변합니다. 이 증기는 터빈 발전기를 추진하여 지구의 열을 사용 가능한 전기로 변환합니다. 지속 가능하고 환경 친화적인 에너지원인 지열 발전은 기존 발전 방법에 대한 일관되고 신뢰할 수 있는 대안을 제공합니다.

수력과 풍력: 유동 자원 활용

수력 발전은 터빈 발전기를 사용하여 흐르는 물의 운동 에너지를 전기로 변환합니다. 저수지가 있는 댐
안정적인 대규모 수력 전기를 제공하는 반면 강 유역 시스템은 영향이 적습니다.

풍력 발전은 바람의 운동 에너지를 이용하여 다시 터빈을 돌려 전력을 생산합니다. 육상 및 해상 풍력 발전소는 비용이 급락하면서 급속히 확장되고 있습니다.

그러나 수력 발전과 풍력 발전은 위치 제약, 송전 요구 사항, 간헐성 문제에 직면해 있습니다. 그럼에도 불구하고 그들은 재생 에너지 퍼즐의 필수적이고 성장하는 조각입니다.

바이오에너지: 천연 탄소 흡수원 활용

바이오에너지는 유기물질 내에 자연적으로 저장된 화학에너지를 활용하기 때문에 독특한 형태의 재생에너지로 부각됩니다. 이 에너지는 식물이나 동물과 같은 살아있는 유기체와 최근에 죽은 유기체 모두에서 파생됩니다. 산림 바이오매스, 농업 활동 및 가축의 잔류물, 다양한 폐기물 흐름을 포함한 다양한 소스를 재생 가능한 전기, 운송 연료, 가정 및 산업용 열로 변환할 수 있습니다.

그러나 바이오에너지는 안목 있는 안목으로 접근하는 것이 중요합니다. 엄청난 잠재력을 갖고 있지만 모든 형태의 바이오에너지가 환경적으로 유익한 것은 아닙니다. 예를 들어, 에너지 작물을 재배하기 위해 광대한 산림을 개간하면 상당한 탄소 배출이 발생하고 민감한 생태계가 교란될 수 있습니다. 이는 탄소 혜택을 무효화할 뿐만 아니라 생물 다양성에 위협이 됩니다. 긍정적인 측면을 살펴보면, 바이오에너지는 폐바이오매스에서 얻거나 다른 농업 목적에 적합하지 않은 토지에서 재배될 수 있습니다. 이는 지속 가능한 솔루션을 제공할 뿐만 아니라 기후에 긍정적인 영향을 미칩니다. 이러한 관행은 온실가스 배출을 최소화하여 바이오에너지를 실행 가능하고 친환경적인 에너지 대안으로 만듭니다.

폐기물을 에너지로: 매립가스 포집

매립가스(LFG) 프로젝트는 소각이나 에너지 사용을 위해 메탄을 포집하여 매립지에서 메탄 배출을 방지합니다. 메탄은 강력한 온실가스이므로 연소를 통해 이를 CO2로 변환하면 즉각적인 기후 혜택을 제공합니다. LFG 프로젝트는 또한 지역 대기 오염을 줄입니다.
포집된 LFG는 현장에서 전기, 열 또는 심지어 차량 연료로 사용될 수 있습니다. 이러한 프로젝트는 매립지 근처 지역사회에 환경적, 사회 경제적 이익을 제공합니다.

탄소 격리: 배출물 저장

CCUS(탄소 포집, 활용 및 저장)는 지속적인 화석 연료 사용과 다른 곳의 동등한 탄소 저장 간의 균형을 맞추는 것을 목표로 합니다. CCUS는 발전소와 같은 대규모 점오염원에서 CO2를 제거하거나 주변 공기에서 CO2를 직접 추출합니다. 그런 다음 탄소는 지질층, 오래된 석유 및 가스 저장소에 주입되거나 안정적인 고체로 화학적 전환을 통해 저장됩니다.
기술적으로는 실현 가능하지만 CCUS는 인프라 확장, 영구 저장 보장, 비용 절감 등의 과제에 여전히 직면해 있습니다. CCUS를 실행 가능한 웨지로 개발하려면 더 많은 투자가 필요합니다.

총력을 기울이는 노력이 필요하다

글로벌 배출 곡선을 하향 조정하려면 모든 부문에 걸쳐 경제 전반에 걸친 긴급한 조치가 필요합니다. 연료 전환, 원자력 에너지, 재생 가능 에너지, 바이오 에너지 및 궁극적으로 탄소 저장을 지능적으로 활용하면 탄소 중립 미래로 가는 길을 제공할 수 있습니다. 하지만 시계는 똑딱거리고 있습니다. 이러한 기후 변화를 성공적으로 활성화하려면 대규모 정책, 파트너십 및 자금 지원이 필요합니다. 우리의 미래는 이 위대한 도전에 어떻게 대처하느냐에 달려 있습니다.

기후 변화에 대처하는 데 있어 연료 전환의 역할에 대해 자세히 알아보려면 여기를 클릭해주세요. 전체 보고서.

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님이 촬영 한 사진 제이슨 블랙 아이 on Unsplash

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