북극광: 유럽 최초의 국경을 넘는 CO₂ 허브

화석 연료 소비로 인해 대기 중 이산화탄소 농도가 증가함에 따라, 설령 내일부터 석유, 석탄, 가스 소비가 완전히 중단된다 하더라도 지구 기후에 미치는 영향은 돌이킬 수 없을 정도로 심각해질 수 있습니다. 물론, 현재 우리는 그런 상황과는 거리가 멀습니다. 재생 에너지 생산이 빠르게 증가하고 원자력 산업이 다시 활기를 띠고 있음에도 불구하고, 화석 연료는 여전히 세계 에너지의 대부분을 공급하고 있습니다.

"전 세계적으로 탄소 순배출량 제로를 달성하려면 2050년까지 매년 최대 10억 톤의 이산화탄소를 제거해야 합니다."

기후 변화에 관한 정부 간 패널

이것이 바로 탄소 포집 프로젝트가 매우 중요해지는 이유입니다. 우리는 이미 몇 가지 주요 프로젝트를 살펴보았습니다. 예를 들어... 아이슬란드의 매머드 시설 (연간 36,000톤의 CO₂) 또는 텍사스의 STRATOS(연간 500,000톤의 CO₂).

이러한 시설들은 좋은 출발점이지만, 이것만으로는 충분하지 않습니다. 첫째, 이러한 시설들은 유동성이 낮거나 안정적이지 않은 탄소 배출권 시장에 의존하는 경우가 많습니다. 또한, 특정 기업 한 곳의 이익만을 위해 운영되는 경향이 있습니다.

훨씬 더 큰 규모의 프로젝트인 노던 라이츠 프로젝트가 현재 진행 중입니다. 이 프로젝트가 완전히 가동되면 연간 최대 5,000,000만 톤의 CO₂를 저장할 수 있으며, 세계 최초의 국경을 넘는 CO₂ 운송 및 저장 시설이 될 것입니다.

이 허브는 유럽 주요 석유 회사들의 협력으로 만들어졌으며, 이 지역의 순 이산화탄소 배출량 감소에 크게 기여할 것입니다.

북극광 프로젝트 역사

노던 라이트 프로젝트는 훨씬 더 큰 규모의 탄소 포집 프로젝트의 최종 단계입니다. 롱쉽이 계획은 공장과 발전소에서 발생하는 탄소 배출물을 포집하여 선박에 싣고 노르웨이 외이가르덴으로 운송하는 것입니다. 외이가르덴에서 이산화탄소는 처리 과정을 거쳐 해저 파이프를 통해 영구적인 지하 저장소에 주입됩니다.

이 프로젝트 전체는 2005년 노르웨이 정부가 설립한 탄소 포집 및 저장 국영 기업인 가스노바(Gassnova)가 관리합니다.

출처: 가스노바

이 프로젝트는 2016년에 첫 타당성 조사를 거쳤습니다. 이후 2017년에는 현재 프로젝트에 참여하고 있는 세 석유 회사인 Equinor(EQNR), 껍데기 (SHEL )그리고 토탈에너지(티).

이 프로젝트는 2019년에 이산화탄소 저장 탐사 허가를 처음으로 받았으며, 2020년에 이오스 유정 시추를 위한 최종 투자 결정이 내려졌습니다.

노던 라이츠 합작 투자(JV)는 2021년에 공식적으로 설립되었으며, 프로젝트는 2022년 8월에 국경을 넘는 CO₂ 운송 및 저장에 관한 첫 번째 상업 계약을 체결했습니다. 야라 인터내셔널 (YAR.OL), 대형 비료 회사.

프로젝트 건설은 2024년에 완료되었고, 첫 번째 CO₂ 주입은 2025년 8월에 이루어졌습니다. 2026년 3월에는 프로젝트가 새로운 이정표를 달성했습니다. 폐수에서 포집한 최초의 CO₂를 주입함으로써오슬로 인근 슬레메스타드에 있는 베아스 하수처리장에서 나온 물입니다.

하이델베르크 머티리얼즈(Heidelberg Materials)와 같은 다른 회사들 때문에 초기 용량은 이미 모두 예약이 완료되었습니다.하이.데시멘트 제조업체인 )도 합류했습니다.

이 프로젝트의 이산화탄소 처리 용량은 현재 1.5만 톤에서 2028년까지 5만 톤으로 확대될 예정입니다.

북극광 프로젝트 컨셉

CO₂ 운송 네트워크 구축

노던 라이트 프로젝트의 핵심 아이디어는 우선 탄소 배출량 감축에 집중하는 것인데, 특히 비료 및 시멘트 생산과 같이 탈탄소화가 어려운 산업 분야에 초점을 맞추는 것입니다.

탄소는 하이델베르크 머티리얼즈의 시멘트 공장과 같은 산업 현장에서 직접 포집됩니다.

롱십 프로젝트의 일환으로 하이델베르크 머티리얼즈의 브레비크 시설은 다음과 같이 되었습니다. 이산화탄소 포집 설비를 갖춘 세계 최초의 시멘트 공장103미터 높이의 흡수탑에는 아민이라는 화학물질이 채워져 있는데, 이 물질이 이산화탄소를 결합하여 기체로 분리합니다. 그런 다음 액화시켜 부두의 저장 탱크로 펌핑하여 운송 준비를 마칩니다.

출처: 북극광

노던 라이트 프로젝트는 에너지를 사용하는 동시에 이산화탄소 순 포집에도 기여할 수 있습니다. 예를 들어, 이 프로젝트는 칼룬드보르에 있는 목재 칩 연료 발전소인 아스네스 발전소에서 연간 280,000만 톤의 이산화탄소를 포집할 예정입니다. 나무가 일시적으로 탄소를 포집하는 방식(태워질 때까지만 지속됨)을 영구적인 탄소 제거 도구로 전환하는 것.

운송은 쉘 엔지니어들이 설계한 길이 130미터(425피트)의 선박을 통해 이루어지며, 각 선박은 한 번의 항해로 7,500세제곱미터의 CO₂를 운송할 수 있는데, 이는 올림픽 규격 수영장 3개를 채울 수 있는 양입니다.

출처: 껍질

이 배들은 최대한 에너지 효율이 높도록 설계되었습니다. 또한 배출가스를 최소화하는 것을 목표로 합니다. 이 선박들은 주로 액화천연가스(LNG)를 연료로 사용하며, 풍력을 이용해 선박을 앞으로 추진하는 모터 구동식 회전 실린더인 풍력 보조 로터 세일을 사용합니다.

또한, 공기 윤활 시스템은 선체에 기포를 방출하여 물과의 마찰을 줄임으로써 선박의 효율성을 높입니다. 이는 기존 선박에 비해 탄소 배출량을 약 34% 감소시킵니다.

이산화탄소 수송선단에 선박 4척이 추가될 예정입니다.각각 12,000m³의 화물 적재 용량을 가진 이 선박들은 2028년 하반기부터 2029년 상반기 사이에 인도될 예정입니다.

“우리는 함께 최초의 CO₂ 전용 선박단을 구축하는 선구자입니다. 이러한 경험은 앞으로 수년간 노던 라이츠, 우리 고객 및 CCS 산업에 도움이 될 것입니다.”

Northern Lights의 전무이사인 Tim Heijn입니다.

액화된 이산화탄소는 선박에서 외가르덴 해안에 있는 12개의 탱크로 옮겨집니다. 그런 다음 이산화탄소는 피오르드를 통과하여 북해로 이어지는 110km(68마일) 길이의 해저 파이프라인을 통해 주입됩니다.

출처: 가스노바

이산화탄소 저장 용량을 5만 톤으로 증설

이 사업의 1단계에서는 연간 1.5만 톤의 CO₂를 격리할 예정입니다. 하지만 향후에는 선박 접안 시설과 육상 저장 용량이 제한 요소이기 때문에 해저 저장소로 이동되는 CO₂의 양이 훨씬 더 많아질 수 있습니다.

용량 증대를 위해 현재 프로젝트 2단계 공사가 진행 중입니다. 이 단계에서는 새로운 육상 저장 탱크 9개, 새로운 펌프, 새로운 부두, 새로운 해상 주입정 2개, 그리고 확장된 해저 파이프라인 시스템이 추가될 예정입니다.

출처: 북극광

추가로 도입될 4척의 선박과 함께, 노던 라이츠는 엑손모빌의 슈트 크릭과 페트로브라스의 산토스 분지 다음으로 세계 최대 규모의 탄소 포집 시설 중 하나가 될 것입니다.

하지만 이 두 시설은 천연 처리 시설에서 직접 탄소를 포집하기 때문에, 노던 라이트는 다른 산업 분야의 배출을 막고 화석 연료 생산을 "조장"하지 않는 최대 규모의 "진정한" 탄소 포집 시설이라고 주장할 수 있습니다.

내구성 있는 탄소 포집

탄소 저장소로 선정된 곳은 노르웨이 해안에서 멀리 떨어진 2.6km 깊이의 염수 대수층입니다. 이는 가스노바(Gassnova)가 이산화탄소 저장에 이상적인 지질 조건을 찾기 위해 오랫동안 노력한 결과입니다.

3D 지진 데이터는 2008년부터 수집되었으며, 전체 보고서는 다음과 같습니다.북해 한 곳해당 지역의 잠재력에 대한 보고서는 2010년에 발표되었습니다. 최적의 저수지 선정은 2014년부터 2020년 사이에 최종적으로 이루어졌습니다.

선택된 대수층은 두 개의 주요 저장 단위(모래 저류층)와 이산화탄소 봉쇄를 보장하는 상부 차폐층(덮개암)으로 구성되어 있습니다.

사암 저류층은 암석 골격 사이에 공극이 있으며, 이 공극은 현재 염수(소금물)로 채워져 있습니다. 이산화탄소(CO₂)는 염수를 밀어내고 이 공극에 갇히게 되는데, 일부는 광물화되고, 일부는 염수에 용해되며, 대부분은 구조적으로 영구적으로 포획됩니다.

해당 부지는 최소 100억 톤, 즉 현재 용량으로 20년 이상 저장할 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다.

이 지역에는 다른 잠재적인 CO₂ 저장 부지도 포함되어 있으므로 기존 인프라는 최소 수십 년 동안 사용 가능할 것입니다. 스메아헤이아 (20천만 톤 용량) 및 트롤 필드자연적인 이산화탄소 생성이 끝나면 최대 3억~5억 톤의 이산화탄소를 저장할 수 있습니다.

북해 아래의 사암층에는 총 100억 톤의 CO₂가 저장될 수 있으며, 연간 최대 40천만 톤의 CO₂를 주입할 수 있습니다.

출처: 가스노바

더 큰 그림의 일부

노던 라이츠 프로젝트는 노르웨이와 유럽이 탄소 포집 능력을 향상시키기 위한 노력의 일환일 뿐입니다.

예를 들어, 인근 북해 지역의 프로젝트들이 증가하고 있지만, 그중 상당수는 향후 몇 년 동안은 완공되지 않을 것입니다. 특히 다음과 같은 프로젝트들이 그렇습니다.

• 그린샌드의 미래 덴마크에는 연간 400,000만 톤의 CO₂ 저장 용량을 갖춘 또 다른 해상 탄소 저장 프로젝트가 있습니다.
• Porthos 네덜란드에 위치한 이 시설은 연간 2.5만 톤의 CO₂를 처리할 수 있는 용량을 갖추고 있습니다.
• 하이넷 영국 북서부에 위치하며 연간 4.5만 톤의 CO₂ 배출 능력을 갖추고 있습니다.

유럽의 다른 지역들도 탄소 저장에 나서고 있는데, 예를 들어 루마니아가 그렇습니다. 카본 허브 CPT01 연간 2만 톤의 CO₂를 처리할 수 있는 용량을 갖추고 있습니다.

이러한 노력을 통해 2030년까지 유럽 전역에서 매년 최대 1억 2,600만 톤의 CO₂가 포집될 수 있으며, 노르웨이와 영국이 주요 기여국으로, 단독으로 EU 전체가 2030년까지 포집하는 양보다 더 많은 탄소를 포집할 것으로 예상됩니다. EU 내에서는 네덜란드와 덴마크가 가장 큰 기여국이 될 것입니다.

출처: IOGP 유럽

이는 망 중립성을 향한 중요한 진전이며, 이를 불충분하다고 섣불리 치부해서는 안 됩니다.

하지만 2025년 유럽의 탄소 배출량은 4.6억 톤에 달했습니다. 따라서 2030년까지 목표로 삼은 연간 1억 2,600만 톤이라는 엄청난 수치조차도 2025년 유럽 전체 배출량의 3%에도 미치지 못하는 수준입니다.

유럽은 전 세계 배출량의 10% 미만을 차지하지만 (누적 배출량으로는 더 큰 비중을 차지함), 2030년 이후, 그리고 2040년대와 2050년대에 걸쳐 지구 이산화탄소 농도를 제한하기 위해서는 훨씬 더 큰 규모의 탄소 포집 노력이 필요할 것으로 예상됩니다.

노던 라이트에 투자하기

껍질

쉘은 탄소 배출량 감축, 궁극적으로 화석 연료 이후의 미래 및 에너지 전환에 가장 적극적으로 나서는 대형 석유 회사 중 하나입니다. 쉘의 목표는 2050년까지 탄소 순배출량 제로(넷제로) 에너지 기업으로 전환하는 것입니다.

이 전략의 핵심 요소 중 하나는 LNG와 파이프라인 가스에 대한 집중도를 높이는 것입니다. 천연가스는 탄소 포집 기술과 결합하기가 더 용이하고, 어쨌든 이산화탄소 배출량도 더 적기 때문입니다. 이는 60년 전 알제리에서 영국으로 세계 최초의 상업용 LNG 화물을 운송했던 회사에게도 당연한 수순이었습니다.

바이오 연료와 전력 판매 또한 쉘의 매출에서 점점 더 큰 비중을 차지할 것으로 예상됩니다.

출처: 껍질

출처: 쉘

노던 라이츠 프로젝트는 쉘이 기존의 기술력(지질학, 시추, 배관, 운송, 가스 액화)을 새로운 분야에 적용한 좋은 사례이며, 탄소 포집 프로젝트의 모든 단계에서 쉘이 석유 및 가스 분야에서 수십 년간 갈고닦아 온 능력을 "재활용"하고 있습니다.

이 회사가 투자하고 있는 또 다른 "신에너지" 분야는 수소 및 전기차 충전을 포함하는 "재생에너지 및 에너지 솔루션" 부문입니다. 이는 에너지 그룹의 비용을 크게 절감하는 효과를 가져오며, 2022년부터 2028년까지 5억 달러에서 7억 달러에 달하는 구조적 비용 절감을 목표로 하고 있습니다.

출처: 껍질

석유, 그리고 나중에는 가스에서 우선순위가 바뀌는 상황에도 불구하고, 쉘은 주주 수익 창출에 대한 약속을 지키고 연간 4%의 배당금 증가를 달성하고 있습니다. 이러한 성과를 달성하기 위한 전략의 일환으로 쉘은 신규 유전 및 가스전 탐사 및 개발에 대한 투자를 줄여 부채 수준을 낮추는 등 엄격한 재무 관리를 시행하고 있습니다.

쉘이 "안전한" 수익에 집중하는 또 다른 요소는 석유 및 가스 자산과 관련된 지정학적 위험에 대해 신중한 접근 방식을 취하는 것입니다. 쉘의 주요 자산은 페르시아만과 같은 주요 분쟁 지역에서 멀리 떨어져 있으며, 미국 멕시코만, 나이지리아, 말레이시아, 아르헨티나를 중심으로 집중되어 있습니다.

전반적으로 전통적인 에너지 주식 중에서 쉘은 투자자들에게 화석 연료를 점진적으로 단계적으로 폐지하는 보수적인 접근 방식을 제시합니다. 먼저 파이프라인 가스와 LNG를 사용하고, 그 다음에는 재생 에너지와 전기차로 전환하는 방식입니다.

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