클라임웍스(Climeworks)는 직접 공기 포집 기술을 통해 탄소를 제거하는 스위스 전문기업이다. 특히 탄소를 흡착한 후 탈착 공정을 통해 주변 공기에서 CO2를 직접 여과한다.

클라임웍스는 자신들이 설치한 아이슬란드 헬리셰이디(Hellisheiði)에서 상업용 직접 공기 포집과 저장 공장을 운영하고 있다. 특히 헬리셰이디 발전소는 이산화탄소를 잡는 청정 탄소 포집 발전소이다. 

클라임웍스는 2021년 9월 8일 세계 최초이자 최대 규모의 직접 공기 포집 및 저장 플랜트인 오르카(Orca)를 출시하여 대규모 이산화탄소 제거를 현실로 만들었다. 그리고 2024년 5월 7일 두 번째 상업용 직접 공기 포집 및 저장 공장을 구축했다. 아이슬란드 헬리셰이디에 위치한 매머드(Mammoth)는 이전 공장보다 약 10배 더 크며 연간 명판 캡처 용량은 최대 36,000톤으로 설계되었다.

매머드는 클라임웍스의 탄소 제거 용량을 연간 수천 톤에서 수만 톤으로 늘리는 효과를 가져왔다. 이는 2030년까지 메가톤 용량으로 목표를 설정하고 2050년까지 기가톤 용량으로 확장하려는 목표의 하나이다.

대기 중 지구 온난화의 주범으로 주목받고 있는 탄소의 과대 사용은 지구 위기를 현실화하고 있다. 세계기상기구(WMO)에서 발표한 2024년 전 지구 기후 현황 보고서를 보면 올해 지구 평균 온도가 산업화 이전(1850~1900년) 대비 1.54(±0.13)도 올라 지난해에 이어 또다시 역사상 가장 뜨거운 해로 기록되었다.

현재 탄소 오염 농도는 200만 년 만에 가장 높은 수준에 도달했지만, 세계는 아직 화석 연료 배출량의 증가 속도를 늦추지 못하고 있다. 이러한 위기 상황에서 세계 각국은 탄소 포집을 위한 새로운 노력을 기울이고 있고 클라임웍스의 매머드는 이러한 상황에서 새로운 대안으로 주목받고 있다.

기후 변화에 관한 정부 간 협의체(IPCC)에 따르면, 탄소 배출량이 크게 줄어들더라도 세계는 매년 약 100억~200억 톤의 이산화탄소를 제거해야 한다고 주장하고 있다. 하지만 탄소 포집만으로 현재의 기후 위기를 탈출할 수는 없다. 그러나 클라임웍스의 매머드처럼 탄소 포집에 대한 신기술은 전 세계적으로 꼭 필요한 현실이다.

탄소 포집은 실제로 두 가지 기술 세트인 ‘탄소 포집’과 ‘탄소 제거’로 나뉜다. 탄소 포집은 오염원에서 탄소를 포집한 후 저장하거나 재사용함으로써 대기로 방출될 탄소 오염의 양을 줄이는 것이다. 탄소 포집의 예로 화석 연료를 태울 때 발생하는 탄소 오염 물질을 굴뚝을 통해 대기로 보내는 대신, 이를 가두어 화학적 과정을 통해 탄소를 줄이는 기술이다.

이렇게 포획된 탄소는 화학 물질, 연료, 시멘트와 같은 다른 제품을 만드는 데 재사용될 수 있다. 그러나 기후적 이점은 탄소가 얼마나 오랫동안 포획되는지에 따라 달라진다. 탄소 포집과 달리 탄소 제거는 이미 대기 중에 존재하는 탄소 오염 물질을 제거하여 영구히 가두는 것을 목표로 하는 기술이다.

탄소 포집의 큰 역할은 나무와 바다이다. 이들은 자연적인 탄소 흡수원이다. 하지만 더 많은 이산화탄소가 대기로 유입되면서 나무나 바다만으로는 탄소 발생을 줄이는데 한계가 있다. 이러한 이유로 인간은 탄소 제거 속도를 높이는 방법을 개발하고 있다.

탄소 포집의 가장 직접적 접근 방법은 나무나 식물을 심는 것이다. 이러한 방법은 나무나 식물을 통해 공기에서 흡수한 탄소를 자연으로 희석하거나 저장하는 것이다. 이러한 방법 이외에도 클라임웍스의 매머드처럼 직접 공기 포집을 통해 탄소를 줄이는 방법이 있다.

옥스퍼드 대학의 보고서에 따르면, 산업화 이전 수준보다 기온 상승을 섭씨 2도로 제한해야 한다는 파리 기후 협정의 약속을 이행하기 위해서는 2050년까지 탄소 제거 기술을 1,300배 확대해야 한다고 주장한다. 하지만 이를 실천할 국가가 아직까지 없는 상태이다.

특히 이 보고서에 따르면 현재 전 세계적으로 매년 약 20억 톤의 이산화탄소가 제거되고 있지만 직접 공기 포집과 같은 기술을 통해 발생하는 이산화탄소의 양은 그중 0.1%에 불과하다고 말한다.

탄소 포집 플랜트가 전 세계적으로 운영되고 있는 것은 약 18개 정도로 파악된다. 국제 에너지 기구에 따르면 이러한 플랜트에서 연간 약 10,000톤의 탄소를 제거할 수 있다고 보고 있다.

스위스 기업인 클라임웍스가 아이슬란드에서 운영하는 오르카 공장과 매머드는 세계에서 가장 큰 규모의 탄소 포집 플랜트이다. 이러한 탄소 포집 기술은 기후 위기가 현실화되고 있는 상황에서 탄소를 줄일 수 있는 혁신적 기술로 인정받고 있다.