결선 진출자들, 탄소 이미지를 새롭게 바꾸고 현실적인 여건에서 이산화탄소 전환 기술 입증

인류의 원대한 도전과제를 해결하도록 독려하는 경연대회를 설계하고 관리하는 세계 유수의 비영리 기관 엑스프라이즈(XPRIZE)가 2천만 달러의 상금이 걸린 ‘NRG COSIA 카본 엑스프라이즈(Carbon XPRIZE)’ 최종 결선에 10개 팀이 진출했다고 9일 발표했다.

4년 반에 걸친 이 글로벌 경연대회는 발전소에서 나오는 이산화탄소 배기가스를 가치 있는 제품으로 바꾸어주는 획기적인 탄소 순환 기술을 통해 이산화탄소 배출문제를 해결하는 방법을 바꾸는 과제를 팀들에게 부여하고 있다.

블룸버그 뉴 에너지 파이낸스(Bloomberg New Energy Finance) 주관으로 뉴욕에서 열린 ‘에너지의 미래 서밋 회의(Future of Energy Summit)’에서 500만달러 규모의 신기원상(milestone prize)을 똑같이 나눠 갖게 되는 결선진출 10개 팀이 발표되었다.

이산화탄소 포집 기업가와 스타트업에서부터 10년 넘게 이 문제를 해결해오고 있는 학술기관 및 기업에 이르기까지 다양한 결선진출자들은 총 5개 국가에서 나왔고 이들은 이미 강화 콘크리트, 액체 연료, 플라스틱 및 탄소섬유 등 이산화탄소를 여러 가지 다양한 제품으로 전환시키는 기술을 입증해 보였다. 이산화탄소 기반 제품의 잠재력을 가진 영역은 에너지 부문, 산업 공정 및 소비재 제품 등 다양한 분야를 망라하고 있다. 각 결선진출 팀은 제품으로 전환시킨 이산화탄소의 양, 경제적 가치, 시장 규모 그리고 이들 제품의 이산화탄소 흡수 잠재력을 근거로 첫 라운드를 통과했다.

엑스프라이즈의 에너지 및 자원 담당 수석 이사이자 이 상을 주관하고 있는 마르키우스 엑스타바우어(Marcius Extavour) 박사는 “이 팀들은 탄소 전환과 실제로 탄소의 개념을 새롭게 부각시키는 놀라운 사례를 우리에게 보여주고 있다”며 “이번에 선보인 다양한 기술들은 새로운 탄소 경제를 고취시키는 미래상이다”고 말했다. 이어 “우리는 유용한 재료로 전환시킴으로써 탄소 배출을 줄이는데 힘을 기울이고 있으며 경제적인 면에서 지속 가능한 방법으로 이를 행하고 있다”고 덧붙였다.

‘NRG COSIA 카본 엑스프라이즈’ 결선진출자들은 8명의 국제 에너지, 지속가능성 및 이산화탄소 전문가로 구성된 독립 판정단이 27개의 준결승 진출팀 중에서 선정했다. 이 경연대회는 동시에 진행되는 두 개의 트랙으로 나누어지는데, 각 트랙 별로 5개 팀이 경연을 벌인다.

와이오밍 트랙(Wyoming Track)에서는 다섯 팀이 와이오밍 주 질레트에 있는 화력 발전소에서 이산화탄소 배출가스의 전환을 입증해 보이게 된다.

· 브리드(Breathe)(방갈로르, 인도) - 세바스찬 피터(Sebastian Peter)가 이끄는 이 팀은 이전에 볼 수 없었던 새로운 촉매를 이용해 일반적인 연료이자 석유화학 공급원료인 메탄올을 만들어내고 있다.

· C4X (쑤저우, 중국) - 웨인 송(Wayne Song) 박사와 위에후이(Yuehui) 박사가 이끄는 이 팀은 화학물질과 생체복합 발포 플라스틱을 생산하고 있다.

· 탄소 포집 기계(Carbon Capture Machine)(애버딘, 스코틀랜드) - 모하메드 임바비(Mohammed Imbabi) 박사가 선도하는 이 팀은 건축 자재로 응용되는 고체 탄산염(solid carbonates)을 만들어내고 있다.

· 카본큐어(CarbonCure)(다트머스, 캐나다) - 제니퍼 와그너(Jennifer Wagner)가 이끌고 있는 이 팀은 더욱 강하고 보다 환경친화적인 콘크리트를 생산하고 있다.

· 카본 업사이클링 UCLA(Carbon Upcycling UCLA)(로스앤젤레스, 캘리포니아, 미국) - 가우라브 산트(Gaurav Sant)가 이끄는 이 팀은 콘크리트를 대체하기 위해 생산 공정 과정에서 이산화탄소를 흡수하는 건축 자재를 생산하고 있다.

앨버타 트랙(Alberta Track)에서도 다섯 팀이 캐나다 앨버타에 있는 천연가스 화력 발전소에서 이산화탄소 배출가스의 전환을 입증해 보이게 된다.

· C2CNT (애슈번, 버지니아, 미국) - 스튜어트 리흐트(Stuart Licht) 박사가 선도하는 이 팀은 탄소 나노튜브를 만들어내고 있다.

· 카비크리트(Carbicrete)(몬트리올, 캐나다) - 메흐다드 마호션(Mehrdad Mahoutian) 박사가 이끄는 이 팀은 철강 생산 과정에서 나오는 폐기물을 이용해 전통적인 시멘트의 대안이 되는 시멘트 없는 탄소 순감형(純減型, carbon-negative) 콘크리트를 생산하고 있다.

· 탄소 업사이클링 기술(Carbon Upcycling Technologies)(캘거리, 캐나다) - 애푸르브 신하(Apoorv Sinha)가 수장을 맡은 이 팀은 폴리머, 콘크리트, 에폭시, 배터리 및 의약품에 응용되는 강화 흑연 나노입자와 그래핀 파생물을 생산하고 있다.

· CERT (토론토, 캐나다) - 토론토 대학교(University of Toronto) 사전트 그룹(Sargent Group)의 알렉스 이프(Alex Ip) 박사가 이끄는 이 팀은 공업용 화학물질의 빌딩 블록을 생산하고 있다.

· 뉴라이트(Newlight)(헌팅턴 비치, 캘리포니아, 미국) - 마크 헤레마(Mark Herrema)가 이끄는 이 팀은 바이오플라스틱 생산 시스템을 이용하고 있다.

준결승 진출 팀이 결승에 진출하려면 스스로 선택하는 장소에서 실제 생산 시보다 규모가 작은 중간 규모에서 각자의 기술을 입증해야 했다. 10개월 동안의 과정에서 준결승 진출 팀들은 최소한의 기술적 요건을 충족시켜야 하는 과제를 받았고 우선은 독립적인 검증 파트너인 서던 리서치(Southern Research)의 심사를 거쳤다. 그런 다음 판정단은 얼마나 많은 이산화탄소를 제품으로 전환시켰는지, 그리고 경제적 가치와 시장 규모, 이들 제품의 이산화탄소 흡수 잠재력, 공정 전체의 이산화탄소 발자국, 에너지 효율성, 원자재 활용, 토지 사용 및 물 사용량을 근거로 팀을 평가했다.

결승전에서 이들 팀은 특별히 만들어진 산업용 시험 현장 두 곳 중 한 곳에서 준결승 요건보다 최소한 10배 이상 큰 규모로 입증해 보여야 한다. 와이오밍 트랙에서 경쟁하는 팀들은 드라이 포크 스테이션(Dry Fork Station) 화력 발전소와 병설되어 있는 미국 와이오밍 주 질레트의 첨단 탄소 연구 시설인 와이오밍 통합 시험 센터(ITC: Integrated Test Center)에서 각자의 기술을 시험하게 된다. 한편 앨버타 트랙에서 경연하는 팀들은 캐나다 앨버타 주 캘거리에 있는 셰퍼드 에너지 센터(Shepard Energy Centre) 천연가스 화력 발전소와 같은 장소에 있는 새로운 탄소 전환 연구 중심지인 앨버타 탄소 전환 기술 센터(Alberta Carbon Conversion Technology Centre)에서 기술 시험을 하게 된다.

엑스타바우어는 “이 팀들이 산업용 시험 센터에서 규모를 늘리고 현실적인 여건에서 기술을 입증해 보임에 따라 이들을 지원하게 된 것이 매우 기쁘다”며 “이것이 바로 결승전이고 이 경연대회의 가장 야심찬 무대이다”고 덧붙였다.

‘NRG COSIA 카본 엑스프라이즈’는 엑스프라이즈가 늘려나가고 있는 에너지 및 자원 상 포트폴리오의 일부이며 세계가 청정하고 풍부한 에너지 미래로 나아가는데 도움이 되는 혁신적인 에너지 기술을 촉진할 수 있는 장기 비전이다.