이전 부터 환경에 대한 우려는 꾸준히 나왔던 이슈이다. 어릴 적 북극곰이 슬퍼한다는 내용은 지구 온난화에 대한 대표적인 그림이었다. 감정에 호소하여 안타까운 마음을 가지고, 북극곰을 행복하게 해주고 싶다는 마음으로 지구 온난화를 막으려는 움직임이 있게 하려는 의도 였다고 추측한다.
하지만 현실은 그렇지 않다. 지금 내 앞길을 가는 걸로도 바쁘며 우리에게는 지구 반대편에서 어떻게 사는지도 모르는 북극곰이 슬퍼한다는 이야기에 우리 자신을 바꿀 생각이 없을지도 모른다. 지금 당장 나무를 태우는 것이 내 지갑을 채울 수 있다면, 우리는 기꺼이 나무를 태운다. 환경이라는 공공재는 내가 사용하지 않으면 남이 대신 사용하게 되는 배아픈 상황이 일어날 수 있다. 북극곰이 살아갈 곳이 없어지는 것은 내 옆 사람이 나보다 더 많은 자본을 취득하는 것보다 중요한 일이 아니다.
환경에 대해서도 이야기가 많다. 지금까지 잘 살아온 지구가 갑자기 망가질 리가 없다는 생각도, 경제 활동이 환경보다 먼저라는 생각도, 다음 세대를 생각하지 않으려는 의견도 모두 일리가 있는 주장이다. 큰 지구를 위해서 전 세계가 팀 프로젝트를 해야하는 마당에, 60억 인구의 생각은 모두 다르니, 과연 가능할까 의문이 든다.
그래서 나는 환경에 대해 비관적인 입장을 고수해왔다. 지구 온난화가 심해지고 계절의 변화가 이상함을 느끼면서도 사람들은 당장의 이상이 없으니 그저 자신의 삶을 이어나간다. 경쟁 사회에서는 공공의 이익을 위한 행동들이 자신의 이익과는 반대되는 경우가 많다. 누구도 그런 리스크를 쉽게 지지는 못할 것이다.
또한 환경을 생각한다 하더라도 어떻게 해야하는 건지 모르는 경우가 많다. 내가 지금 조금 추워도 보일러를 틀지 않고, 조금 더워도 찬 바람을 맞으며 견디고, 전기를 조금 덜 쓰고, 배달 음식을 먹을 때 분리 수거를 꼼꼼히 한다고 해서, 재앙이 늦춰질까 궁금하다. 하지만 이것도 작은 일이 모이면 큰 결과를 낳겠지 하며 의미 모를 나만의 환경 보호 운동을 펼치고 있었다.
이 책을 처음 봤을 때, 굉장히 반가웠다. 일단 마이크로 소프트의 창업자 빌 게이츠는 엄청난 재벌가이며, 지구에 모르는 사람이 있을까? 라는 의문이 드는 엄청난 파급력을 가진 인물이다. 이런 사람이 기후에 대한 이야기를 하는 것은 사람들에게 엄청난 파장을 일으킬 것이고, 다시 한 번 우리가 일상에서 놓치고 있었던 환경에 대한 생각을 환기시킬 것이다. 이런 거대한 팀 프로젝트를 할 때에는 영향력 있고 능력이 있는 사람이 끌어주면, 훨씬 더 빠르고 강하게 앞으로 나갈 수 있을 것이라고 생각한다.
이 책은 환경에 대한 필자의 생각과 필자가 알고 있는 환경에 대한 지식이 고스란히 녹아있는 책이다. 물론 내가 과학에 문외한이기 때문에, 팩트 체크를 하거나, 왜? 라는 물음보다 있는 그대로의 지식을 받아들였다. 어느 정도 성공한 반열, 아니 엄청나게 성공한 반열에 올랐을 때, 나도 공공의 행복을 위해 내 영향력을 사용할 수 있을까. 라는 생각도 잠시 해볼 수 있는 책이었다.
정보를 받아들이는 데는 간결한 문장으로 나열하는 것이 가장 빠르다고 생각하여 간단하게, 현재의 우리의 상태와 무탄소 전기 생산을 위한 방법 그리고 우리가 할 수 있는 방향 등으로 정리를 해보았다.
환경 오염의 원인
1. 제조
강철
- 철광석에 소량의 탄소를 더해 산소를 제거.
- 섭씨 1700도 이상의 매우 높은 온도에서 철광석과 코크스를 함께 녹이면 됨. 탄소와 산소가 더해져 이산화탄소가 생성.
- 철광석과 석탄을 쉽게 구할 수 이기 때문에 다른 방식을 개발할 이유가 없었음.
시멘트
- 탄산칼슘을 얻을 때 석회암을 태움. 이를 통해 이산화탄소가 생성.
- 시멘트가 자제들 중 가장 이산화탄소를 없애기 어려움.
- 이를 없애기 위해서는 제조업을 완전히 폐쇄. 아니면 탄소 포집 기술을 사용.
- 하지만 그린 프리미엄이 붙음. 그린 프리미엄을 완화하는 방법은 정부에서 혜택을 주는 방법 뿐.
2. 사육과 재배
- 아산화질소는 무려 265배나 더 심한 온난화를 일으킴
- 사람의 배속에는 음식 소화 기관인 위가 하나 뿐. 하지만 소의 뱃속는 위가 4개.
- 소화기관이 많기 때문에 소화하지 못하는 식물들도 먹을 수 있음.
- 소 위에 있는 박테리아는 장내 발효라고 불리는 과정을 통해 음식물을 분해하고 발효. 여기서 메탄이 생성. 메탄가스는 트림이나 방귀의 형태로 밖으로 배출.
- 전세계적으로 우리는 식용으로 약 10억 마리의 소를 키우고 있음. 트림과 방귀로 내뿜는 메톤은 이산화탄소 20억 톤과 동일한 온난화 효과를 일으킴.
- 이는 전세계 온실 가스의 배출량의 약 4%. 똥은 분해되면서 강력한 온실 가스를 배출하는 데 대분분은 아산화질소지만 약간의 메탄과 유황, 암모니아도 배출.
- 해결 방법
- 가축 사육 중단. 식물을 길러 고기 맛이 나도록 가공하는 것. 살아잇는 동물에서 줄기 세포를 추출해 배양한 뒤 근육 조직으로 분화하도록 유도.
- 음식 낭비를 줄이는 것.
- 비료를 줄임.
- 토양에 뿌려진 비료에 함유된 질소 대부분은 식물에 흡수되지 않음.
- 실제로 농작물은 밭에 뿌려지는 질소의 절반 이하만 흡수.
- 나머지는 땅 속으로 흡수되거나 물에 스며들어 환경을 오염. 아산화질소 형태로 대기 중으로 빠져나감.
- 삼림 벌채에서 나오는 이산화탄소 양이 많음.
- 나무를 베고 태우면 바로 이산화탄소가 배출.
- 나무를 베면서 토양이 망가지고 토양에는 많은 양의 탄소가 묻혀있음.
- 토양의 탄소가 이산화탄소 형태로 공기 중으로 배출.
3. 교통과 운송
- 온실 효과를 일으키는 데 아주 많은 영향을 미치지는 않음.
- 쓰레기차, 버스 화물차 등의 장거리를 주행하는 차의 경우에는 배터리는 현실적으로 좋은 선택지가 아님.
- 차가 클수록 주행 거리가 길수록 전기로 차를 움직이기 어려움.
- 배터리는 무겁고 저장할 수 있는 에너지 양이 제한되어 있으며, 한번에 엔진으로 전달할 수 있는 에너지 역시 제한적.
- 한 번 충전으로 1000km 이상 갈 수 있는 전기 화물 트럭은 배터리가 너무 많이 필요해서 실제 적재량은 휘발유를 사용하는 화물 트럭보다 25% 적음.
- 배와 비행기 또한 전기를 사용하기 힘듬.
- 전체 비행기 무게의 20~40% 가 비행기가 이륙할 때 사용. 배터리를 이용하면 35배 무거운 배터리를 사용해야함.
- 운송 수단이 크고 재충전 없이 더 멀리 운전할 수록 그것을 움직이는 동력원으로 전기는 괜찮은 선택지가 되기 어려움.
4. 냉방과 난방
- 에어컨은 많은 전기를 필요로하지만 에너지를 가장 많이 소비하는 것은 에어컨이 아님.
- 에어컨이 전기를 많이 먹는 데 에어컨에서 나오는 냉매가 기후 변화에 크게 영향을 미침.
- 냉매는 이산화탄소에 비해 온난화에 수천 배나 더 악영향을 미침. 하지만, 미국의 온실 가스 배출량 중 냉매는 3%에 불과.
- 에너지를 가장 많이 사용하는 것은 보일러와 온수기.
- 난방은 단순히 생활 용수가 아니라 산업물을 처리할 대도 데워야함.
- 가스와 휘발유가 아닌 다른 것으로부터 열을 얻어야 하는데, 최대한 전기화하고 천연가스로 작동되는 보일러와 온수기를 폐기해야함.
- 전기식 열펌프로 교체하면 돈을 더 아낄 수 있음.
- 꽉 막힌 파이프에 냉각수를 흘려 보낸 다음 압축기와 특수 밸브를 사용해 냉각수에 압력을 가하면, 냉각수는 파이프의 어느 지점에서 열을 흡수하고 다른 곳에서 열을 방출하는 식으로 온도 조절.
- 우리는 친환경 빌딩을 짓는 법을 앎에도 그린 프리미엄 때문에 짓지 못하고 있음
무탄소 전기
생산 방법
1. 핵분열
- 원자력 발전소. 위험하고, 폐기물을 관리하고 저장하기 힘들다
2. 핵융합
- 온도가 높아지면 입자들은 빨리 움직이다 서로 충돌하면서 융합.
- 이 과정에서 엄청난 에너지가 방출. 이 에너지를 전기를 만드는 데 사용.
- 핵융합은 지구에서 흔히 얻을 수 있는 수소를 사용.
- 핵융합으로 얻는 연료는 풍부하고 값도 저렴. 핵융합 폐기물은 100년동안 방사선을 배출하지만 수천년 동안 방사선을 배출하는 플루토늄에 비해 양호.
- 강도도 병원에서 나오는 방사선 수준으로 약함.
- 우리가 통제할 수 없는 연쇄 반응도 일어나지 않음.
- 하지만 핵융합을 융합을 위해 들어가는 에너지에 비해 결과물로 얻는 에너지 양이 적음.
- 핵융합에 필요한 엄청난 온도를 감안해서 그 온도를 견딜 수 있는 원자로를 만드는 것 자체가 엄청난 도전.
3. 해상 풍력
- 풍력 터빈을 바다나 물 속에 설치하는 것.
- 기업들은 하나의 터빈이 더 많은 전력을 생산할 수 있도록 터빈을 더 크게 만드는데 집중.
- 커다란 금속 물체를 물속에 설치하는 공학적으로 어려운 문제를 해결하기 위해 노력.
4. 지열
- 지하 깊은 곳. 수십비터에서 약 1.6km 깊은 지하에는 무탄소 전기 생산에 사용할 수 있는 뜨거운 돌들이 있음.
- 고압의 물을 관으로 지하의 돌에 주입하면, 돌의 뜨거운 열을 물이 흡수하여 증기로 변해 반대쪽 관을 통해 지상으로 나옴.
- 이렇게 나온 증기는 터빈을 작동시켜 전기를 생산. 하지만 에너지 밀도가 낮음.
- 지열 에너지는 영국 에너지 수요의 2% 이하만 충족 가능.
- 이 정도를 생산하는 데 영국 전역의 모든 땅을 그것도 무료로 파야 함. 땅 속 깊은 곳까지 물을 주입할 수 있는 관인 주입정과 생산정이 필요한데 이 관을 생산하기에 앞서 실제로 그 장소에서 필요한 열이 생산될 수 있을지 알기 어려움.
- 이 관이 얼마나 길어야 하는지도 측정이 어려우며, 지열 발전을 위해 만들어진 모든 관은 약 40%는 제대로 사용되지 못하고 폐기.
- 지열은 특정 장소에만 이용 가능하며, 가장 적합한 장소는 평균 이상의 화산 활동이 일어나는 지역.
저장 하기
1. 배터리
- 이미 만든 배터리보다 성능이 월등히 뛰어난 배터리를 만들 수 있는 금속은 없는 것으로 보임.
- 배터리 성능을 3배정도는 향상시킬 수 있어도 50배는 향상 시킬 수 없음.
2. 양수 발전
- 하나의 도시가 사용할만큼의 에너지를 저장하는 방식.
- 전기가 저렴할 때 물을 언덕 위의 저수지로 끌어올림. 전력 수요가 줄어들면 물을 하부 저수지에 방수해서 터빈을 작동시켜 전기를 생산.
- 미국에서 가장 큰 열개의 양수발전소는 미국이 한 시간도 안되는 시간에 소비하는 전기만 저장 가능.
3. 축열
- 전기가 저렴할 때 전기로 무언가를 가열한 뒤 열엔진을 사용해 그 열을 전기로 만드는 것. 효율성은 50~60%로 나쁜 편은 아님.
- 엔지니어들은 큰 에너지 손실 없이 오랫동안 열을 유지할 수 있는 많은 재료들을 시험. 가장 유망한 접근법은 열을 용융염에 저장하는 것.
4. 저렴한 수소
- 우리는 전기를 사용해 수소를 만들 수 있고, 그 수소를 압축 가스나 다른 형태로 저장하여 연료 전지에 넣어 필요할 때마다 사용 가능.
- 이렇게 되면 우리는 청정 전기를 사용해 무탄소 연료를 만들어 저장한 다음 필요할 때만 전환해 사용 가능.
- 하지만 탄소를 배출하지 않고 수소를 만들려면 많은 돈이 필요.
- 배터리에 전기를 직접 저장하는 것보다 효율적이지 않음.
- 전기를 이용해 수소를 만들고 그 수소로 또 전기를 생성. 또한 적당한 크기의 컨테이너에 저장하기 어렵고, 가스를 압축하면 더 쉽게 저장 가능.
- 하지만 수소 분자들은 매우 작기 때문에 압력을 받으면 움직임이 활발해져 강철을 통과하기도 함.
- 마치 가스 탱크를 가득 채울 때 가스가 천천히 누출되는 것과 같음.
- 수소를 만드는 과정에서 전해조라고 불리는 다양한 성분들의 가격이 비쌈.
5. 다른 혁신들
- 탄소 포집 : 화석 연료 공장에 특수 장치를 설치해 이산화탄소를 흡수하는 것.
- 포인트 캡쳐라고 불리는 이런 장치들은 개발된지 오래 되었지만 구입하고 운영하는 데 비용이 많이듬.
- 일반적으로 이들을 배출되는 온실 가스의 90%만 포집 가능.
- 전력 회사들은 이런 장치를 설치하는 데 직접적인 이득을 얻지 못하기 때문에 널리 사용되지 않음.
- 직접 공기 포집 기술은 공기 중의 탄소를 직접 포집하는 기술. 하지만 임의의 공기를 포집했을 때 이산화탄소의 양은 1/2500.
- 더 적게 사용하기 : 우리가 에너지를 더 효율적으로 사용한다면 기후 변화를 어느 정도 막을 수 있음.
가난한 사람들을 위한 지구 온난화 적응
- 하루하루 연명하는 사람들에게 이런 변화들은 재앙이 될 수 있음.
- 여유자금이 없는 상황에서 작물이죽는다면 씨앗을 더 살 수 없는데, 엎친데 덮친 격으로 식량 가격이 올라 최소한의 식량으로 겨우 생계를 이어가는 사람들은 더 큰 어려움에 빠짐.
- 식량 부족은 가뜩이나 심각한 빈부 격차를 더욱 악화시킴.
- 아프리카의 탄소 배출량 정도는 2%밖에 되지 않음.
- 따라서 지구 온난화 방지를 위해 돈을 쓸 것이 아니라 사람들을 지구 온난화로부터 적응시키기 위한 돈을 사용해야 함.
- 농부들이 예측 불가능한 날씨에 대처할 수 있도록 도와라
- 가장 취약한 사람들에게 집중하라 : 여성 농부들이 남성 농부들과 같은 자원이 주어진다면 여성 농부들의 수확량은 20~30% 증가하고 끼니를 굶는 사람의 수가 12~17% 줄어들 것이다.
- 기후 변화를 정책 결정에 반영하라
- 도시에서 적응 방법
- 도시들은 성장 방식을 변경해야함 : 어떠한 기후에도 잘 버티는 도시로 변화해야함
- 자연 회복력을 강화해야함
- 공급 가능한 양보다 더 많은 식수가 필요
- 적응 프로젝트에 더 많은 자금을 지원하기 위해 새로운 돈을 풀어야함
우리가 해야 하는 일
시민
- 전화를 걸고 편지를 쓰고 공개 회의에 참석
- 지방 정부도 중요하다 : 정치인이 누군지 파악하고 계속 연락해야 함
- 공직에 출마
소비자
- 청정 전기를 신청
- 집안 배출량을 감축
- 전기차를 구매
- 인공 고기를 먹음
고용주 직장인
- 내부적인 탄소세를 도입
- 저탄소 솔루션 혁신을 우선시
- 얼리어댑터가 되어라
- 정책 개발 과정에 참여하라
- 정부 지원 연구와 연계
- 혁신가들을 죽음의 계곡에서 탈출할 수 있게 도와라
이 책은 그동안의 편리함과 경제 활동을 모두 망가뜨리더라도 환경을 보호 해야 한다는 실현이 불가능한 이야기보다 조금 더 현실적이고 구체적이라고 생각했다. 우리의 불편함을 최소화하고 각자의 경제 상황을 판단하여, 우리 사회에 적용 가능한 해결책을 제시해주고 있다. 또한 환경에 대한 잘못된 지식을 바로 잡았고, 또 그동안 상상만 해왔던 해결책에 대해서도 조금 더 구체적이고 실현 가능한 계획들을 알 수 있었다.
우리는 변하고 있다. 국가가 환경 보호를 위한 방향을 지지하니 기업들도 관련 기술 개발에 돈을 투자하고, 개인들도 그린 프리미엄이 붙는 것을 감수하며 구매 활동을 하는 등의 자신의 노력을 이어가고 있다.
꾸준히 영향력 있는 사람들이 이야기하고, 자신의 자본을 위해서 이든, 아니면 만인의 선망을 받고 싶어서 이든, 환경에 대한 이슈를 꾸준히 환기시켜, 한 사람의 인생이라도 환경을 위한 삶으로 변화 시킨 다면, 그 영향력이 모여, 언젠간 우리는 이 지구와 함께 지금의 것을 잃지 않고 살아갈 수 있는 방법을 찾을 수 있지 않을까 생각한다.