인문교양

이 책은 환경 2.0 시대를 맞이한 지구의 미래에 대해 희망적이고 현실적인대안을 제시한다. 지구온난화라는 우리 시대의 가장 긴박한 환경문제를 해결하는 동시에 이윤과 일자리를 창출할 수 있는 방법을 제안한다.그린에너지개발에 대한 필요성을 시작으로 태양에너지, 바이오연료, 해양에너지, 화력에너지 등의 잠재력을 파헤친다. 

뜨거운 온천의 에너지를 이용해 여름 내내 녹지 않는 얼음호텔을 만든 괴짜기업가, 석탄 화력발전소의 굴뚝에서 나오는 가스로 조류를 길러내는 엔지니어, 2천 년 동안 고기잡이를 하며 살았지만 지금은 거친 파도를 길들여막대한 양의 전기를 거두어들이고 있는 아메리카 원주민 등의 이야기를 소개한다. 이를 통해 ‘경제발전과 환경보호를 동시에 만족시키는 지속가능한발전’을 자연스럽게 이해시킨다. 그리고 새로운 성장 패러다임을 제시한다. 이를 위해 인류가 무엇을 해야 하는지, 무엇을 해서는 안 되는지를적극적으로 피력한다. 국가적인 차원에서 그린 기술 혁명가들에게 거대 기업들과 공정한 경쟁을 할 기회를 제공해야 한다고도 말한다.

■ 저자 
프레드 크럽(FredKrupp) - 환경보호재단의 이사장인 프레드 크럽은 환경보호를 위한 기술개발에 자본과 시장을 끌어와 성과를 거둔 선구자이다.대기정화법을 강화한 일에서부터 역사상 가장 큰 기업 매수 건이었던 텍사스 유틸리티 매수에 환경보호 활동을 조건으로 내세우도록 만들기까지 많은환경운동을 해왔다. 또한 대통령 자문위원으로도 활동하고 있다. 환경보호재단은 대기업 듀폰, 페덱스, 맥도널드, 월마트 등과 제휴를 맺고 사업을펼치고 있기도 하다. http://www.edf.org 

미리암 혼(Miriam Horn) - 미리암혼은 현재 환경보호재단의 직원이며, 미국 산림청에서 일한 경력이 있다. 「베니티 페어」「뉴욕타임스」등의 잡지에 저널리스트로 활동하고 있다. 『흰장갑의 반란 : 웰슬리 69년 졸업생, 힐러리 동문의 시대가 오다』의 저자이다. 

■ 역자 김은영 
이화여자대학교 졸업 후전문번역가로 활동하고 있다. 주로 과학교양서와 아동서적을 번역한다. 옮긴 책으로 『1%의 희망』『대지의 아이들』『희망의 밥상』『헬스의거짓말』『먹지마세요 GMO』『과학탐구대회 우승작전』『4원소로 보는 자연이야기』 등이 있다. 

■ 차례
프롤로그 : 그린에너지 혁명이시작되다 

1. 그린에너지개발로 지구를 구하라 
2. 태양에너지를 잡아라
3. 바이오연료를 개발하는 신생기업들 
4. 새롭게 떠오르는 바이오원료들 
5. 해양에너지의 잠재력에 눈뜨다 
6.지각까지 파고드는 에너지개발의 모험들 
7. 화력에너지발전을 다시 생각하다 
8. 에너지 절약과 환경보호로의 확장 
9.21세기 환경과 비즈니스의 신대륙 

감사의 말 

지구, 그 후

그린에너지개발로 지구를 구하라
2005년, 세계의 태양에너지 생산능력은 44퍼센트나 성장했다. 이러한 속도가 향후 수십 년간 계속 유지된다면, 2050년쯤이면 태양은 지구가 필요로 하는 에너지의 열 배를 공급하게 될 것이다. 이런 성장률은 그럴듯하게 느껴지기도 한다. 그러나 반도체산업은 비슷한 기간 동안 그보다 훨씬 더 빠른 속도로 성장했다는 점을 기억할 필요가 있다. 혁신가들과 투자가들은 PC가 한 대도 없던 시점부터 30년 만에 십억 대 이상의 규모로 시장을 키워놓았다. 그동안 처리속도는 24개월마다 두 배로 증가했고, 그렇게 속도는 두 배로 높이는 동시에 비용은 절반으로 줄여놓았다. 2006년 9월 7일, 올리버 모튼은 과학 전문지인 「네이처」에 이렇게 썼다. “실리콘 밸리가 태양을 사로잡는 데 무어의 법칙을 적용할 수만 있다면, 아마 세상은 다시 한 번 크게 변할 것이다.”

세상을 다시 한 번 크게 변화시키기 위해, 또한 그렇게 함으로써 막대한 부를 이루기 위해, 기업자본가들은 이제 막 광전지(photovoltaic)를 개발하기 시작한 신생회사에 막대한 자금을 투자하고 있다. 광전지는 태양을 전기로 전환시켜준다. 반도체와 인터넷으로 일차 부를 이룩한 투자가들의 광전지에 대한 관심은 그야말로 겁이 날 정도로 적극적이다. 태양에너지는 컴퓨터칩의 원료와 개발과정, 특히 이 분야 인재들의 능력에 힘입으며 컴퓨터칩 산업과 함께 성장해왔다.

컴퓨터와 네트워크의 혁명으로 세상 사람들이 스스로의 운명을 더욱 확실하게 통제할 수 있게 되었다고 믿는 사람들에게 태양에너지는 훨씬 더 큰 매력으로 다가온다. 광전지는 사용될 장소에서 전기를 바로 생산해 내기 때문에 PC, 휴대전화, 인터넷 등의 네트워크에 더욱 빠르게 전기를 전달할 수 있고 중앙집중적으로 에너지를 관리할 수 있다. 광전지시스템은 스스로 전력생산자가 될 수 있고, 송전망을 이용해 수익상품으로 판매할 수도 있으며, 머지 않은 장래에는 아직 에너지 인프라가 갖춰지지 않은 전 세계의 오지에 전기를 공급할 수도 있다. 실제로 아프리카의 빈민촌에서는 광전지전력으로 가구 당 250달러에 전기가 공급되고 있기도 하다.

매 시간, 태양은 지구상의 모든 문명이 일 년 내내 충분히 사용할 수 있을 만큼의 에너지를 지구로 쏜다. 사방 100마일의 땅에서 10퍼센트의 효율만 달성한다고 해도-즉, 태양에너지의 10퍼센트만 전기로 변환시킨다 해도-미국 전체가 충분히 사용할 수 있는 전기를 얻을 수 있다. 이 두 가지 사실만으로도 지구온난화에 대한 답이 무엇인지 충분히 찾을 수 있다.

앨버트 아인슈타인이 광전효과-아인슈타인은 이 이론으로 노벨상을 수상했다-를 설명한 지 100년이 지났고, 벨 연구소가 반도체 장비를 개발해 최초로 태양광을 전기로 바꾼 지 50년이 지났지만, 태양에너지 기술은 아직도 에너지개발 분야에서 별 볼 일 없는 배우로 푸대접을 받고 있다. 2007년, 전 세계의 태양에너지 개발량은 6.6기가와트에 불과했다. 그에 비해 화력발전량은 1,000기가와트를 넘었다. 상황이 이렇게 된 이유 중 하나는 전기공급시스템이 복잡하기 때문이다. 모든 전기콘센트 뒤에는 거대한 자원의 거미줄이 도사리고 있어서, 그 거미줄에 새로운 기술을 도입하려고 시도하는 것은 기득권의 권력에 대항하는 일로 때로는 좋지 않은 결과를 빚기도 한다.

더욱 중요한 것은 태양광 자체의 성질이다. 태양은 일 년 365일, 24시간 내내 지구를 비춰주지 않는다. 지역에 따라서는 햇빛을 보기조차 힘들다. 따라서 비용대비 효율성이 높은 저장기술이 필요하다. 햇빛이 비추지 않을 때에도 전기를 쓸 수 있도록 하는 방법이 필요하다. 에너지 저장수단이라면 전통적으로 배터리를 의미한다. 그러나 배터리는 단기간 사용할 에너지를 저장하는 데 있어서는 효율적인 수단이지만, 햇빛이 비추지 않거나 바람이 불지 않을 때 사용하려면 비용이 어마어마하게 들어간다. 따라서 과학자들은 배터리를 개선시키기 위한 연구를 진행하고 있을 뿐만 아니라 배터리의 대안이 될 만한 에너지 저장기술의 개발에 박차를 가하고 있다. 저장기술이 대폭 개선되지 않는 한, 태양에너지를 널리 확산시키는 일은 어려울 것이다.

새롭게 떠오르는 바이오원료들
설탕은 연료로 전환시킬 수 있는 가장 단순한 바이오원료다. 곧바로 에탄올이 주성분인 고옥탄 밀주로 발효시키거나, 아미리스가 설계하고 있는 보다 개선된 새로운 액체연료로 발효시킬 수도 있다. 브라질에서 설탕은 갤런당 60센트의 비용에 에탄올로 전환되며, 투입량 1BTU(BTU, 영국의 열량 단위로 1BTU는 0.252㎉와 같다)당 8BTU를 산출한다. 두 번째로 쉬운 식물은 전분이다. 옥수수 알갱이 속에 든 전분에 몇 센트 어치의 효소만 투입하면 당이 되고, 당은 다시 에탄올로 바꿀 수 있지만 에너지 산출량은 훨씬 적다. 이 경우에는 투입량 1BTU에 고작 1.3BTU만 산출된다. 알갱이를 제외하면 옥수수의 다른 부분은 모두 딱딱하다. 질긴 섬유질의 셀룰로오스계 물질이 잎과 줄기, 대, 옥수수속, 가지 등을 이루고 있다.

식물들이 가지고 있는 당을 대부분 셀룰로오스와 헤미셀룰로오스로 전환시켜서 저장하는 데에는 그만한 이유가 있다. 태양을 향해서 성장하는 구조가 필요하기 때문에다. 또한 천적들을 물리치기 위해서는 먹혀도 쉽게 소화되지 않는 것이 유리하다. 사실 셀룰로오스는 자연에 가장 흔히 존재하는 탄소 형태이다. 셀룰로오스가 바이오연료로 적합한 이유는 바로 탄소가 식량이 아니기 때문이다. 또한 셀룰로오스를 연료로 전환하면 에너지 산출력이 대단히 높다. 투입량 1BTU에 36BTU나 산출된다. 하지만 이용하기가 가장 어려운 물질이기도 하다. 셀룰로오스 결정구조-6탄포도당 분자의 매우 복잡한 사슬-가 분해를 어렵게 한다. 이 사슬을 끊기 위해서는 특수한 효소가 필요하다. 효소는 화학반응에서 촉매역할을 하는 단백질로, 자신은 그 과정에서 소모되지 않는다.

2007년 셀룰로오스계 물질을 연료로 전환시키는 데 필요한 효소의 비용은 옥수수를 연료로 전환시키는 데 필요한 효소의 스무 배가 넘는 갤런 당 50센트 이상이었다. 헤미셀룰로오스는 셀룰로오스보다 무질서하게 당이 여러 개 연결된 다공성구조이기 때문에 분해하기 쉽지만, 일부에 5탄당(주로 크실로오스)을 함유하고 있다. 5탄당은 최근까지도 발효법이 발견되지 않았다. 식물은 리그닌도 함유하고 있는데, 리그닌은 구조를 완전하게 하고 석탄과 맞먹는 에너지 농도를 갖고 있어서 바이오연료 정제를 위한 연료로 사용될 수 있다.

아직 셀룰로오스를 에탄올로 바꾸는 상업적인 규모의 공장이 세워지지 않았지만 조지아, 플로리다, 캘리포니아, 아이오와, 아이다호 등에 몇몇 기업들이 공장을 건설하는 중이다. 2007년 2월 메사추세츠 주의 캠브리지에 본사를 둔 베레니움이라는 회사가 루이지애나 주의 제닝스에 140만 갤런 규모의 시범적인 공장을 짓기 시작했다. 이 공장은 사탕수수에서 설탕을 짜낸 뒤 남는 섬유질 찌꺼기인 배라스에서 연료를 만들어낸다. 이들의 주재료는 200년 전 미국 남동부에서 자생하던 토종식물과 친척관계인 에너지 줄기(energy cane)가 될 것이다. 이 토착 재배변종은 작물을 경작할 수 없는 땅에서 잡초처럼 자라나며 서리를 맞아서 죽은 후에도 꼿꼿이 서 있기 때문에 수확하는 데에는 지장이 없다. 시범공장에서는 나무와 다년초도 바이오연료로 바꿔서 1에이커 당 2,000갤런의 연료를 만들어 낸다. 곡물 에탄올의 다섯 배에 가까운 산출량이다. 버려진 땅에서 자라는 쓸모 없는 식물에서 그만한 연료를 생산할 수 있다면 바이오연료의 에너지와 탄소 경제의 판도가 완전히 바뀔 것이다. 아미리스 스타일의 발효 기술과 결합한다면 더욱 더 그러할 것이다. 

미국의 연구진들은 한때 대평원을 뒤덮었던 토종 다년생 풀에 주력하고 있다. 수천 년 동안 이 풀들은 땅속에 뿌리를 내리고 3미터 깊이까지 뿌리를 뻗어가며 단단한 기초를 형성해왔다. 이 풀들의 뿌리는 대기 중의 이산화탄소를 흡수해서 매년 1에이커 당 수천 파운드의 탄소를 토양에 격리시킴으로써 토양의 구조를 개선하고, 지하수를 정화시키고, 땅을 비옥하게 만들어주었다. 이런 풀들이 만들어 놓은 땅은 매우 비옥해서 처음 농사를 짓는 농부들은 소를 부려 밭을 갈 필요도 거의 없었다. 그 키 큰 풀이 자라는 초원의 1퍼센트 그리고 애초에 초원의 토양 속에 저장되어 있던 탄소의 절반만이 아직 남아 있다. 그러나 미네소타 대학 생태학자인 데이비드 틸먼은 대기 중의 탄소를 다시 토양 속에 격리시키고 에너지를 만들어낼 수 있는 바이오연료를 생산하기 위해 수십 년 동안 초원의 복구 가능성을 연구해왔다. 이러한 토종 풀들은 여러모로 이상적인 연료용 작물이다. 다년생인데다 1년에도 여러 번 수확이 가능하고 십 년이 넘도록 씨앗을 다시 파종할 필요도 없다. 사실 이런 풀들은 수확할 때만 빼고는 관심을 기울일 필요조차 거의 없다. 풀을 제거하는 일은 산불이나 들소 떼가 알아서 해준다.

에너지 투입이 적어진다는 것은 에너지 산출이 많아진다는 뜻이고 탄소 배출은 훨씬 줄어든다는 뜻이다. 틸먼은 초원의 풀을 혼합해서 만들어낸 탄소의 양보다 바이오연료가 실질적으로 줄여주는 대기 중의 탄소량과 토양과 뿌리 속에서 격리시키는 탄소의 양이 훨씬 많다고 계산했다. 이런 풀들은 농사를 지을 수 없는 척박한 땅에서도 잘 자라기 때문에 식량 생산을 잠식하지도 않는다. 생물학적 다양성을 훼손시키기는커녕 오히려 더 강화시킨다. 비료에 크게 의존하는 농업에서 벗어난다면 현재 미국의 여러 강 하구에서 드넓은 ‘죽음의 지대’를 만들고 있는 질소잔류 사태도 줄일 수 있다.

그러나 다양한 바이오원료를 연료로 전환시키는 데에는 커다란 난관이 따른다. 1에이커 당 300종류 이상의 다른 식물종이 자라는데 각 식물마다 연료를 만들기 위해서는 특정한 효소가 필요하다. 아직은 어느 누구도 이렇게 다종다양한 식물을 완전히 소화시킬 수 있는 복합적인 미생물을 개발하지 못하고 있다. 바로 이 때문에 여러 회사들이 아예 무생물원료로 관심을 돌리는 것이다.

게놈학의 발달은 최적의 원재료를 선택하고 개발하는 데 도움이 될 수도 있다. 과학자들은 유칼립투스나 조의 게놈을 시퀀싱해서 자연상태에서 선택적인 변종을 더욱 강화하고 개선시켜서 연료로의 전환과정을 손질한다. 송이버섯 같은 ‘바이오 원료 분해자’도 관리한다. 송이버섯은 다른 식물의 세포벽을 분해해 당으로 만든다. 곡물 에탄올은 수십 년에 걸친 식품산업의 연구 결과를 토대로 출발했으며 지금도 복잡한 분석기법이 셀룰로오스계 작물에 응용되고 있다. 

몇몇 회사들은 유전자조작 식물이 셀룰로오스를 분해하는데 필요한 효소를 생산하도록 연구하고 있다. 하지만 식물이 밭에서 자기 자신을 먹어치우지 않도록 하기 위해 고온에서만 활성화되는 효소를 도입했다. 또 다른 몇몇 회사들은 촉매제와 열, 압력을 이용한 전환 기술을 사용한다. 가장 일반적으로 쓰이는 피셔-트롭쉬는 1920년대에 독일에서 발명되어 석탄을 액체연료로 전환(이 과정은 이산화탄소를 다량 배출하기 때문에 요즘 큰 논쟁을 불러일으키고 있다)하는 데 쓰인다. 하지만 저탄소 바이오원료도 피셔-트롭쉬를 이용해 액화할 수 있다. 이 기술은 자본투자에 있어서나 운영비용이 있어서나 비용이 많이 들지만 두 가지 중요한 장점이 있다. 시설을 짓기 쉽고 다양한 종류의 바이오원료를 투입할 수 있다는 것이다.

몇몇 회사들은 이 비용을 낮추기 위해 노력중이다. 예를 들면 콜로라도 브룸필드의 레인지 퓨엘은 2007년 하반기에 바이오원료로부터 만든 합성가스를 탄수화물이 아니라 에탄올로 만드는 상업적인 규모의 공장을 짓기 위한 기공식을 가졌다. 이 과정은 비용을 낮출 뿐만 아니라 갤런 당 51센트의 에탄올 보조금까지 확보할 수 있을 것이다.

해양에너지의 잠재력에 눈뜨다
해양에너지의 개발과 자금확보가 태양에너지나 바이오연료에 비해서는 뒤쳐져 있는 형편이지만 해양에너지의 잠재력에 대한 인식은 점점 높아지고 있다. 2005년 국제 에너지에이전시의 보고서에 따르면 해류는 염도와 온도, 파도의 차이에 의해서 일어나는데 그러한 차이가 생기는 이유는 수면 위의 바람이다. 최고의 파도는 가장 일정하고 가장 강한 바람에 의해 생기기 때문에, 파동은 위도40도와 60도 사이의 서부 연안에서 가장 크다. 최적의 장소는 인구밀도가 높은 캘리포니아에서 알래스카까지의 태평양 연안, 유럽의 대서양 연안, 호주의 서부, 남아메리카와 아프리카의 남서쪽 해안이다. (마카베이 같은 특별한 장소에서는 해안선의 모양과 수중의 지형이 파동에너지를 집중시키는 역할을 하기 때문에 개발에 적합한 장소이다.)

전기연구소(Electric Power Research Institute, EPRI)는 조력(潮力)이 궁극적으로 미국의 전력수요에서 10퍼센트를 감당할 수 있을 거라고 추산한다. 세계 각국의 경우에도 비슷한 추산이 가능하다. 기술의 발전으로 바람이 있는 곳이면 파동에너지가 이용될 수 있는 지역이 점점 늘어날 것이다. 초기시스템은 효율적인 파도의 구조와 큰 파도를 요구하겠지만 결국에는 대서양의 파도에서 에너지를 수확할 수 있게 될지도 모른다.

모든 잠재력을 합해도 태양에너지의 극히 일부분에 불과하겠지만 해양에너지는 몇 가지 눈에 띄는 장점이 있다. 그 중 한 가지가 일관성이다. 파도는 해안에서는 항상 일어난다. 바다가 커다란 에너지 저장시스템으로 작용하기 때문이다. 태평양의 어디에서 바람이 부는지는 관계가 없다. 일단 일어난 파도는 그 에너지를 고스란히 간직한 채 넓은 바다를 횡단할 수 있다.

두 번째 장점은 예측가능성이다. 전 세계의 바다 위에 떠 있는 데이터 부표는 파도가 언제 해안에 도착할지에 대해 며칠간 추적한 데이터를 알려주므로 전송망 관리자가 그에 따라 계획을 세울 수 있다. 선원들은 국립해양기후관리국(National Ocean and Atmospheric Administration)의 일기예보 시스템인 웨이브워치Ⅲ(Wavewatch Ⅲ)에 의존한다. 2007년 EPRI는 심해저의 부표와 해안 가까이에 설치한 부표 사이의 상관관계를 규명하는 연구를 시작했다.

세 번째 장점은 에너지 농도다. 파동은 3차 에너지원이다. 태양은 바람(지구 곳곳의 온도차에 의해)을 일으키고 바람은 그 에너지를 바닷물에 전달하는데 바닷물은 공기보다 800배나 밀도가 높다. 이렇게 단계마다 에너지는 더욱 농축된다. 따라서 평방미터 당 최대 태양에너지는 약 1,000와트인데 반해 최대 풍력에너지는 10,000와트, 파동에너지는 100,000와트에 이르고 폭풍이 불 때에는 더욱 높아진다.

풍력에너지의 경우처럼 보조금과 제반시설 지원 그리고 무엇보다 중요한 것은 탄소 배출량 거래제로 유럽이 새로운 수력발전기술의 개발에서 미국을 앞서가고 있다. 포르투갈은 파동에너지에 1킬로와트 당 40센트를 지불한다. 시장가격보다 높은 이러한 가격-고정가격매수제도에 의한-은 시간이 흐름에 따라 시장가격과의 차이를 줄이게 된다. 잉글랜드 남서지역 개발국(SWERDA)은 4,300만 달러를 들여 콘월 해안에 파동에너지 단지를 건설하고 있다. 전기전송망으로부터 해상 10마일 지점까지 연결된 고압케이블 덕분에 파동 에너지 시스템을 설치하는 회사들은 전송망에 쉽게 접근할 수 있다.

현재 해양에너지 분야에서 현실화되고 있는 혁신은 몇 가지 범주로 나누어볼 수 있지만 각각의 기술에 대해 장점과 환경에 대한 영향이 고려되어야 한다. 여기서도 가장 중요하게 강조되는 것은 재생가능에너지 기술을 평가하는 데 있어서 규모의 중요성이다. 우려되는 것은 상업적인 규모로 확장되었을 경우 여러 대의 발전기 유닛이 중요한 생태계에 일으킬지도 모르는 영향이다. 결론적으로 말하자면 대체에너지 기술은 상업적인 규모로 확장했을 때 미치는 영향과 그것이 대체하고자 하는 기존의 에너지가 미치는 영향을 비교해서 평가해야 할 것이다.

화력에너지발전을 다시 생각하다
석탄은 가장 풍부하고 또한 가장 더러운 연료다. 지하에 묻혀 있는 가용매장량은 앞으로도 100년 동안 전 세계의 전기를 공급할 수 있을 만큼 많다. 미국이 가진 석탄에너지만 해도 사우디아라비아의 거대한 석유에너지보다 많다. 러시아, 중국, 호주, 인도 역시 상당한 양의 석탄을 보유하고 있고 석탄이 미래 에너지의 핵심이라고 보고 있다. 그러나 석탄 화력발전소는 다른 어떤 에너지원보다도 많은 지구온난화 물질을 배출한다. 연소되는 석탄의 종류에 따라 화력발전소는 생산하는 전기 1킬로와트당 1,600~2,100파운드의 이산화탄소를 배출한다. 천연가스와 석탄의 복합 화력발전소에서 배출하는 이산화탄소의 두 배가 넘는 양이다. 에너지자원부는 세계가 앞으로도 지금처럼 간다면 지구의 석탄소비량은 2030년에 현재의 두 배가 될 것으로 추산한다. 그럴 경우 환경에 미치는 부작용은 생각하기조차 끔찍하다. 기존의 발전소에서 석탄을 태울 경우 앞으로 25년 동안 석탄에서 배출되는 이산화탄소의 양은 과거 250년 동안 배출된 양을 훨씬 뛰어넘을 것이다.

석탄의 매장량이 풍부하다는 것을 전제로 하고 석탄이 환경에 미치는 부작용이 심각하다는 것을 감안하여 최근 몇 년 동안 두 가지 뚜렷한 경향이 나타나고 있는데 그 두 가지 모두 에너지의 사용양태를 크게 바꾸어 놓을 것으로 보인다.

한편에서는 장기간에 걸친 석탄의 우월적인 지위가 다른 분야로부터 심각하게 도전받고 있다. 주로 화력발전이 이산화탄소 비용까지 더해지면 비용과 효율 면에서 매력이 떨어질 확률이 높기 때문이다. 에너지자원부 산하기관인 국립에너지기술연구소에 따르면 2006년 초부터 건설계획이 취소된 석탄 화력발전소는 거의 24개에 이른다. 2007년 6월부터 8월 사이에 모건 스탠리와 시티그룹, 골드먼 삭스 등의 애널리스트들은 규제의 강화가 예견됨에 따라 석탄광업회사 주식의 등급을 하향조정했다. 2007년 10월 캔자스 주정부의 보건환경부가 캔자스 주안에 700메가와트 급 석탄 화력발전소를 짓겠다는 건설허가 신청을 거부했다. 지구온난화가스를 배출한다는 이유에서였다. 전국에 영향을 미칠 만한 결정이었다. 「월 스트리트 저널」은 ‘환경에 대한 우려와 그 우려를 불식시키는 데 드는 비용을 얼마나 빨리, 얼마나 강력하게 집행하느냐가 에너지 산업의 중요한 변수가 되었다.’고 지적했다.

그와 동시에 적어도 앞으로 몇 십 년 안에 석탄은 단지 에너지 방정식의 일부로 남게 될 것이 분명하다. 미국에서 생산되는 전기의 대략 50퍼센트가 석탄으로 생산되고 있으며 산업화된 중서부 지역에서는 80퍼센트가 석탄으로 생산된다. 일부의 신생기업들과 세계 최대 기업 중 몇몇은 석탄사용을 재발견함으로써 의미 있는 자원을 찾아내고 있다. 어떤 이들은 효율을 높이는 데-석탄 단위무게 당 에너지를 최대한 뽑아내는 것-주력하고 있다. 또 다른 이들은 배출되는 이산화탄소를 포획하기 위해 기존의 발전소에 새로운 가스세정기를 설치하고 거기서 포획된 이산화탄소를 지하 깊은 곳에 저장하는 안전하고 장기적인 방법을 연구하고 있다. 가장 새로운 방법은 기본적으로 석탄의 이용 방식을 개조, 첨단 기술을 이용해 석탄을 연소하기 전에 가스로 바꾸는 것이다. 이 방법 역시 이산화탄소를 지하에 ‘격리시키는’ 데 따르는 난관과 불확실성이 따른다.

이산화탄소 격리기술은 매우 빠른 속도로 발전하고 있다. 10년 동안 거의 매년, 연안의 석유와 가스에 대한 노르웨이의 탄소세에 자극을 받은 노르웨이의 국영석유회사들은 100만 톤의 이산화탄소를 북해바닥에 주입했다. 알제리아의 인샬라에 있는 천연가스전에서, BP와 알제리아 국영에너지회사들은 1년에 100만 톤의 이산화탄소를 사막 깊은 곳에 주입하고 있다. 캐나다 새스캐치원의 웨이번 유전에서는 400메가와트 급 석탄 화력발전소의 배출량에 맞먹는 하루 8,000톤의 이산화탄소를 노스다코타 주의 그레이트 플레인즈 사인퓨엔스 발전소로부터 파이프로 공급받아 일부 고갈된 유전의 압력을 높이는 데 사용하고 있다. 이 세 현장에서는 철저한 모니터링으로 사소한 누출까지 감시한다. 2005년 기후변화에 대한 정부간 패널조사는 지질학적 매장지를 적절히 선택하고 관리한다면, 이산화탄소 저장 유지율은 앞으로 1000년 동안 99퍼센트를 넘을 것이라는 결론을 내렸다.

이산화탄소 격리를 위한 비공식적이지만 주요한 테스트가 수십 년간 전 세계에서 운영중인 7,000개 이상의 석유회수 프로젝트에서 진행되었다. 그러나 이 장소들은 애초에 이산화탄소 저장을 위해 계획된 것도 아니었으며 모니터링되지도 않았기 때문에 얼마나 많은 가스가 얼마나 오래 지하에 남아 있는지 알 수는 없다. 이렇게 강화된 석유회수 프로젝트의 가장 큰 가치는 이산화탄소 파이프라인과 다른 제반시설에 끌어들인 자금이었다.

스탠포드대학의 지구기후와 에너지프로젝트 상임이사인 샐린 벤슨은 세계 곳곳의 깊은 소금분지, 노후된 유전, 그리고 석탄층에 수세기에 걸쳐 탄소를 저장할 수 있다고 믿는다. 북해와 걸프만 바닥의 소금기 있는 다공성 사암의 대부분은 불침투성 셰일로 덮여 있어서 특히 더 가능성이 높다. 이 암석은 미세공 속에 이산화탄소를 가두고 있는데, 그것은 이산화탄소가 이 구멍에서 저 구멍으로 돌아다닐 수 있다는 것을 의미한다. 수십 년에 걸쳐서 녹으면 이산화탄소는 부력을 잃고 석유처럼 밀도가 높아져 모세관현상에 의해 서로 달라붙어 있는 거품처럼 되고, 점점 더 운동성을 잃는다. 천연가스는 이산화탄소보다 더 부력이 크지만 수천 만 년 동안 지하매장지에 갇혀 있었다고 벤슨은 지적한다. 수세기에 걸쳐서 이산화탄소는 다른 광물과 반응해 탄산염을 형성하고 단단한 암석 혼합물의 일부를 이룬다.

재생가능에너지에 투자한 기업가들 중 일부가 탄소의 격리에 냉소적인 시각을 갖고 있는 것은 놀라운 일이 아니다. 오스라(태양열 회사)의 존 오도넬은 탄소포집과 격리를 ‘지구환경에 저질러진 최악의 사기극’이라고 비난하고 있다. 물론 청정석탄 옹호론자들은 훨씬 더 긍정적인 시각을 보여준다. 시몬 마에프는 “우리는 이미 각 지역의 수리(水理) 지질학과 암석역학에 대해 잘 알고 있습니다. 그러한 저장고를 찾기 위한 시범적인 천공에 5,000만 달러가 들지만 우리는 이미 중간 정도 목표에 다가가 있습니다.”라고 말한다.

엘리 갤은 이산화탄소의 지질학적 격리가 충분히 오랜 기간 제 역할을 할 것이라고 자신감을 갖는다. “우리에게 필요한 것은 영원한 해결책이 아닙니다. 우리는 교두보 역할을 하면 됩니다. 화석연료는 언젠가는 고갈됩니다. 어차피 우리는 앞으로 10년 동안 그린에너지로 옮겨가야 합니다. 따라서 문제는 향후 20년입니다.”

에릭 레드먼은 다른 대안은 없다고 잘라 말한다. “대량 격리를 하지 않으면 기후를 안정시킬 가망이 없습니다. 따라서 지금 여기서 더 나아가지 않고 머뭇거리는 것은 구명보트가 가라앉을까 봐 가라앉는 배에서 옮겨타지 못하며 머뭇거리는 사람과 똑같습니다. 우리는 이 구명보트는 타고 육지까지 가야 합니다.”

21세기 환경과 비즈니스의 신대륙
앞에서 논의한 극적인 변혁의 뒤에는 과학(그리고 아마도 신념까지)의 거대한 도약을 뒷받침하는 기술이 놓여 있다. 그 중 어떤 것들은 아직 실험실 수준에서 나아가지 못했고 철저한 감시를 받고 있는 상태다. 하지만 이러한 기술들은 놀라운 상상의 비약과 인간으로서 가능한 발명의 비상을 가능하게 한다. 우리가 진정으로 기후변화와 맞대결을 할 각오를 하고 있다면 말이다.

자연을 치유하는 방법들: 에너지를 생산하는 완전히 새로운 방법을 찾아내고자 하는 미래주의적인 노력의 이면에는 이미 지구의 대기에 버려진 과다한 이산화탄소를 제거할 방법을 궁리하고 있는 수많은 혁신가들이 있다. 가장 현실적이고 가장 빠른 시일 내에 활용가능한 방법은 바이오원료를 더 많이 길러내는 것이다. 숲과 초원을 회복시켜 식물의 구조와 토양 속에 이산화탄소를 흡수시키는 것이다. 어떤 이들은 그렇게 흡수된 이산화탄소를 영구히 가둘 방법을 연구 중이다. 전기를 발전하기 위해 바이오원료를 태우거나 바이오원료를 연료로 전환하는 것이 그 방법이다. 배출된 탄소를 포집해 땅 속에 격리하는 방법도 있다. 이러한 방법을 위해서는 바이오원료가 거대한 탄소 진공청소기로 쓰일 수도 있다.

이 작고 푸른 행성은 우리가 아는 한 우주 전체에서 생명을 품고 있는 유일한 별이다. 어쩌면 생명체가 숨쉴 수 있는 대기를 가진 유일한 행성일지도 모른다. 우리는 이미 우리를 보호하고 있는 그 약한 벽을 망가뜨렸다. 매일매일 점점 더 심하게 그 벽을 망가뜨린다면 이 행성과 이 행성에 깃들어 사는 생명들이 어떻게 될지 알 수 없다. 어떤 이들은 미래가 불확실하므로 그림이 더 확실해질 때까지 기다려야 한다고 말한다. 지금 행동에 나서는 것이 어쩌면 더 위험할 수도 있다고 말한다. 만약 우리가 지금 움직였다가 나중에 가서 그래도 걱정했던 것만큼 위험하지는 않았다는 것이 확인된다면, 우리가 저지른 실수는 그린에너지에 필요 이상의 투자를 했다는 점뿐일 것이다. 또한 언젠가는 화석연료를 대체할 다른 연료를 개발해야 할 것이므로 지금 대체에너지를 개발한다 해도 그저 일찍 투자를 하는 것일 뿐, 필요 없는 투자를 하는 것은 아니다. 그러나 지금 행동에 나서지 않는다면, 그래서 최악의 시나리오가 펼쳐진다면, 다시는 손 쓸 기회가 없다. 빙산이 녹고 해수면이 상승하고 가뭄이 닥친 땅은 점점 더 넓어지고 멸종되어가는 생물종이 늘고 산호초가 사라진 뒤에는 우리가 돌아갈 곳도 우리에게 남은 것도 없게 된다.

지구를 재앙으로부터 구하기 위해서 개발중인 기술들과 기존의 기술들을 모두 동원해서 서부개척시대처럼 맹렬하게 그리고 광범위하게 행동에 나서야 한다. 지구의 기후를 안정화시키기 위해, 세계는 2050년까지 12조 와트의 탄소 없는 에너지를 생산해야만 한다. 현재 우리가 화석에너지로부터 얻는 에너지를 모두 합한 것과 같다. 탄소 배출량 거래제가 이미 뿌리를 내린 유럽연합에서는 기업들이 첫 걸음을 떼고 있다. 2006년 MIT 연구보고서는, 유럽의 탄소거래 시스템은 효과가 없다는 지금까지의 판단과는 달리 사실 온실가스 배출을 줄이는 효과를 달성했다고 전한다.

지구온난화의 문제에 맞서는 데 있어서 우리는 모두가 하나다. 성공을 해도 모두 함께 성공하는 것이고, 실패를 해도 모두 함께 실패하는 것이다. 기후를 안정시키기 위해서는 지구 전체에서 온실 가스의 배출을 줄여야 한다. 유럽과 일본은 이미 온실가스를 줄이고 있다. 브라질과 인도네시아 같은 열대국가에서는 삼림의 파괴를 지연시키기 위해 애쓰고 있다. 발전소가 점점 더 늘어나고 있는 나라들, 특히 인도와 중국에서도 온실가스를 줄이기 위해 노력하고 있다.

정부에서 지구온난화 오염물질에 대한 규제를 확실하게 가시화할 때에만 기업들이 태양에너지, 바이오원료, 파동에너지, 클린 카 등에 진지하게 투자하기 시작할 것이다. 투자에는 큰 위험이 따르는 만큼 경계심도 그에 비례한다. 탄소배출상한제의 효과를 가속화시켜야 할 결정적인 이유가 바로 여기에 있다. 그린에너지에 대한 자본의 위험은 정보기술에 대한 위험보다 훨씬 크다고 존 도어는 말한다. 구글이 흑자를 기록하는 데 2천 5백만 달러의 투자자본과 2년의 세월이 걸렸지만 블룸에너지-도어가 현재 자금을 지원하고 있는 연료전지회사-는 흑자를 기록하려면 그 열 배의 자금과 5년에서 7년의 세월이 필요할 것이다. 기술적인 위험 역시 크다. 그린에너지 사업은 새로운 분야이고 숙련된 인재가 드물기 때문이다.

이제 문제는 어떻게 기후변화의 대재앙을 피하느냐가 아니라 어느 나라가 21세기의 그린에너지를 개발하여 생산-또는 수출-하느냐이다. 탄소 배출량 거래제는 이 지구를 구할 방법을 궁리해낸 혁신가에게는 수십억 달러의 돈을 의미하고, 궁극의 비즈니스 기회를 제공한다. 국제에너지기구에 따르면 앞으로 30년 동안 정부와 민간투자자들은 세계의 전기발전 제반시설을 업데이트하고 확장하는 데 10조 달러 이상을 쓸 것이라고 한다. 그 돈이 어떻게 쓰일지는 우리가 오늘날의 정치지도자들에게 무엇을 어떻게 요구하느냐에 달려 있다고 보아도 과언이 아니다.

눈앞에 커다란 기회가 놓여 있다. 미래의 안전을 확보하기 위해 거대하고도 역동적인 시장의 힘을 통제하는 것이 바로 그 기회다. 우리 중 누구도 더 이상 가만히 서서 구경만 할 수는 없다. 우리 모두가 지구온난화의 위기를 해결하는 데 앞장서야 한다. 우리에게는 재능이 있고, 새로운 세계를 창조할 시간의 문이 열려 있다. 우리에게 필요한 것은 결단이다.

(본 정보는 도서의 일부 내용으로만 구성되어 있으며, 보다 많은 정보와 지식은 반드시 책을 참조하셔야 합니다.)