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Science - Engineering

Net Zero 시대의 운송방안은 무엇이 있을까

by 고바리안 고라니 2023. 8. 23.
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거대한 단단한 돛을 장착한 대형 화물선이 이 기술이 해운업계의 탄소 발자국을 줄이는 데 도움이 될 수 있다는 것을 증명하기 위한 시도로 중국에서 브라질로 첫 항해를 시작했습니다. 풍력 추진은 해운의 급속한 탈탄소에 이용할 수 있는 가장 유망한 에너지원 중 하나로 간주됩니다.

국가들은 최근 유엔 정상회담에서 "2050년까지" 선적 배출을 순 제로로 억제하기로 합의했습니다. 국제해사기구(IMO) 연차총회에서 회원국들은 2030년까지 20%, 2040년까지 2008년 수준 대비 70%를 감축하겠다고 약속했습니다.그들은 2050년까지 또는 그 무렵까지 배출량의 100%를 줄이기로 합의했습니다.야심적이긴 하지만, 작은 섬나라와 부유한 나라들은 2030년까지 50%, 2040년까지 96%의 감축을 요구했습니다.

IMO의 Kitack Lim 사무총장은 이 거래를 "해양 탈탄소를 향한 새로운 장을 여는 기념비적인 발전"이라고 설명했습니다.그러나 운동가들은 이 거래가 결함이 있으며, 금세기 말까지 지구 온도 상승을 1.5도로 제한하려는 파리 협정의 목표에 부합하지 못할 것이라고 경고합니다.

해운업은 전 세계 배출량의 거의 3%를 차지하고 있으며 매년 약 10억 톤의 온실 가스를 생산하고 있으며, 이는 독일의 탄소 발자국과 거의 같은 양입니다.만약 그것이 국가라면, 해운 산업은
세계에서 여섯 번째로 큰 오염원이 될 것입니다.

향후 30년 내에 해양 배출량을 빠르게 줄이기 위해서는 새로운 규제, 인프라 및 연료가 필요합니다.하지만 미래의 친환경 운송은 어떤 모습일까요?

[풍력발전선]

해운 산업은 고대 기술인 돛으로 전환함으로써 화석 연료에 대한 의존도를 줄일 수 있습니다.영국의 해운 회사 카길은 화물선에 풍력을 장착하여 연료 소비를 줄이는 것을 목표로 하고 있습니다.2023년 8월 이 회사의 선박인 Pixis Ocean의 첫 항해는 풍력 터빈과 동일한 재료로 만들어진 123피트(37.5m) 높이의 접이식 날개인 윈드윙으로 알려진 단단한 돛 디자인의 첫 번째 실제 시험입니다.그 배는 날개를 개조했습니다.
그리고 그들만이 이 접근법을 취하는 것은 아닙니다. 스웨덴 회사 Oceanbird는 또한 4개의 단단한 돛을 사용하여 시제품 배를 만들었습니다. 풍력은 배를 앞으로 나아가게 할 뿐만 아니라 물 위에서의 기동성과 민첩성을 돕습니다. 가장 큰 과제 중 하나는 정부와 투자자들이 풍력 추진과 선박 개조를 채택하도록 장려하는 것인데, 풍력 추진은 아직 초기 단계입니다.

풀력발전선 (출처 : Google Image)


[수소]
2050년까지 해운 산업이 순 제로에 도달하려면 수소와 같은 청정 연료를 배치하는 것이 중요합니다. 물 분자에서 수소를 추출하기 위해 풍력이나 태양열과 같은 재생 가능한 에너지를 사용하여 생성되는 녹색 수소는 배출물이 없습니다. 그러나 수소를 배치할 때 몇 가지 주요 과제가 있습니다. 연료는 영하 253C(-423F)의 극저온에서 저장되어야 하며 연료는 인화성이 높기 때문에 승무원들은 연료를 다루는 방법을 교육받아야 합니다.


[메탄올]
세계에서 두 번째로 큰 컨테이너 운송 회사인 머스크는 녹색 메탄올이 탄소를 제거하는 것을 돕기 위해 큰 돈을 걸고 있습니다. 그 회사는 현재까지 총 25척의 메탄올 동력 선박을 주문했습니다. 그린 메탄올은 지속 가능한 바이오매스로부터 또는 재생 가능한 전기를 사용하여 물을 산소와 수소로 분할하여 이산화탄소와 결합하여 생산할 수 있는 저탄소 연료입니다.수소와 달리, 녹색 메탄올은 압력이나 극심한 추위 속에서 저장할 필요가 없으며, 많은 항구는 이미 연료를 저장할 수 있는 인프라를 갖추고 있습니다.그러나 이 과정은 복잡합니다. 대기 중에서 CO2를 포획해야 합니다. 대기 중에서 CO2는 여전히 부상하고 있고 비용이 많이 들고 아직 입증되지 않은 기술입니다.

메탄올 동력선 (출처 : Google image)



[전기 보트]
재생 가능한 전기를 사용하여 충전되는 배터리는 운송 배출을 억제하는 또 다른 방법입니다. 하지만 전력을 공급할 수 있 는 거리에는 한계가 있습니다.현재, 재생 가능 배터리는 페리나 강 보트와 같이 짧은 여행을 하는 작은 배들에게만 선택사항이며, 바다를 건너는 큰 화물선에는 선택사항이 아닙니다. 대신에, 선주들은 풍력과 태양열 패널의 조합으로 화물선에 동력을 공급하려고 합니다. 예를 들어, 일본의 재생 에너지 시스템 회사인 에코 마린 파워는 선박이 태양열과 풍력 에너지를 동시에 사용할 수 있는 태양열 패널이 장착된 단단한 돛인 "Energy Sails"를 개발했습니다.

[그린 인프라]
선박에서 녹색 연료를 빠르게 흡수하려면 녹색 연료를 생산하고 저장하고 선박이 연료를 재급유할 수 있도록 항구에 풍부한 새로운 인프라가 필요합니다. 항구는 수소를 생산하는 전해질, 풍력과 태양열과 같은 재생 에너지 용량, 배터리와 수소 저장 시설에 투자해야 합니다. 또한 대부분의 선박은 친환경 연료를 사용하고 풍력 및 디지털 소프트웨어를 사용하여 효율성을 개선하고 항로를 최적화할 수 있도록 개조해야 합니다.

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