물론 지구온난화 자체는 과거에도 있었다. 하지만 최근 문제가 되고 있는 지구온난화는 19세기 후반부터 나타나고 있는 것을 말한다.
지구온난화의 원인은 아직까지 명확하게 규명되지 않았지만 온실효과를 일으키는 온실가스가 유력한 원인으로 꼽히고 있다. 산업발달에 따라 석유와 석탄 같은 화석연료를 많이 사용하고, 농업을 위해 숲이 파괴되면서 온실효과의 영향이 커졌다는 것.
온실가스의 대표주자는 이산화탄소. 이산화탄소는 무색, 무취의 기체로 압력을 가하면 쉽게 액화된다. 이를 더욱 압축하면 고체 상태인 드라이아이스를 만들 수 있으며, 상온 및 상압에 드라이아이스를 놓아두면 승화돼 기체로 날아간다.
이산화탄소는 탄소나 탄소화합물이 완전 연소하거나 생물이 호흡 또는 발효할 때 생기는 것으로 대기의 약 0.03%를 차지한다. 하지만 인류의 산업화와 함께 그 양이 계속 증가하고 있다.
과학자들은 최근 지구 일부분의 암석 침전물이 지하에 이산화탄소를 안전하게 저장하고 있다는 것을 밝혀냈다. 이에 따라 공학자들은 유해한 공장 굴뚝의 배기가스에서 이산화탄소를 분리, 지하에 매장하는 작업에 몰두하고 있다.
그런데 인간의 피 속에 있는 효소는 이미 이 같은 작업을 해내고 있다. 이 효소는 하루에도 900g의 이산화탄소를 분리해 내고 있는 것이다. 그래서 뉴저지 주의 한 회사는 이 방식을 그대로 재현하려 하고 있다.
인간이 호흡을 할 때 생성된 이산화탄소는 세포에 의해 피 속으로 들어가는데, 탄산무수화효소는 이산화탄소를 중탄산염으로 바꾸어 폐로 쉽게 운반되도록 한다. 반면 폐에서 탄산무수화효소는 반대의 작용을 한다.
즉 중탄산염을 이산화탄소로 바꾸어 날숨을 통해 인체 밖으로 배출하는 것. 이 같은 작용은 여러 종류의 가스가 섞인 혼합가스에서 이산화탄소만을 걸러내는데 중요하게 활용될 수 있다.
카보자임사는 현재 합성한 탄산무수화효소를 다공성 마이크로 스케일 튜브 수백만 개로 뒤덮은 시스템의 실험을 마무리하는 단계다.
공장의 굴뚝에서 나온 배기가스가 이 시스템을 통과하게 되면 탄산무수화효소가 이산화탄소를 끌어들여 중탄산염으로 바꾼다. 그리고는 중탄산염을 이산화탄소로 바꾸어 이산화탄소를 분리, 지하로 보내 현무암층에 저장하는 것이다.
이산화탄소는 현무암층에 저장되기 전 밀도와 점성이 극히 높아 기체라기보다는 액체 같은 특성을 띠는 초임계 상태로 압축된다. 이산화탄소는 이 상태로 수천 년 동안 지하에 갇혀있게 된다. 실험실 및 모델 평가에 따르면 이 시스템은 이산화탄소 채집에 사용됐던 기존의 유독 화학물질보다 3분의 1 정도 적은 에너지를 사용한다.
카보자임은 내년에 노스다코타 대학의 석탄 버너에서 파일럿 프로젝트를 실시할 계획이다. 성공한다면 발전소에 이 기술의 사용허가를 내줄 예정이다. 그렇게 되면 세계는 보다 깨끗한 석탄연료를 사용하게 될 것이다.
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