바이오숯의 탄생 과정과 효과, 그리고 논쟁점

바이오숯의 탄생 이전

고대 아마존 사회에서는 사실상 모든 쓰레기가 유기적이었다. 음식물 부스러기, 생선 뼈, 가축 거름, 깨진 도자기 등을 처분하는 방법은 묻거나 태우는 것이었다. 쓰레기는 토양층 아래에서 공기에 노출되지 않고 구워졌다. 열분해라고 알려진 이 과정은 탄소가 풍부한 숯토양개량제를 만들어낸다. 그 결과물은 포르투갈어로 테라프레타, 말 그대로 '검은 흙'이다.

 

테라프레타는 아마존 유역의 전형적인 산성 황토와 극명하게 대조된다. 이는 이동 경작과는 다른 농업 체계의 특징으로, 유럽인의 도착과 함께 도입된 화전농업이라고도 한다. 오늘날까지 행해지는 이런 화전식 농업은 식물과 나무를 태워서 땅을 개간하여, 얇은 아마존 토양 위로 잔류 탄소층을 남긴다. 열대지방에서는 유기물을 축적하기가 어렵다. 이들 지역은 1헥타르당 바이오매스를 가장 많이 생산하지만 부패율이 가장 높다. 폭우는 더 얇은 토양에서 영양분을 더 빨리 앗아간다. 탄소 추가는 새로운 땅이 버려지기 전까지 몇 년 동안 땅을 비옥하게 해준다.

 

그에 비해 테라프레타 농업은 수십 년 동안 토양의 비옥도를 유지했다. 아시아, 비옥한 초승달 지대, 유럽에서 이루어진 풍요롭고 신뢰할 수 있는 장기 농업 생산은 도시와 도시생활의 근간을 제공했다. 아마존의 깊숙한 곳까지 들어간 소수의 유럽 탐험가는 거대한 도시 정착지에 대한 놀라운 보고서를 가지고 돌아왔다. 그들의 이야기는 나중에 판타지로 여겨졌는데, 여기에는 그럴 만한 이유가 있었다. 도시들이 사라져 찾을 수 없었기 때문이다. 천연두가 인구의 90~99퍼센트를 멸종시켰고, 메트로폴리스는 버려지고 빠르게 밀림으로 덮였다. 살아남은 주민들은 질병과 정복자를 피해 황무지로 깊숙이 도망쳤다. 지난 수십 년 동안 처음 접촉한 아마존 부족이 이들 15세기 문명의 후손일 것이라는 추측이 나오고 있다.

 

바이오숯의 탄생

오늘날 테라프레타 토양은 아마존 유역 전체 토양의 10퍼센트를 차지하며, 엄청난 양의 탄소를 보유하고 있다. 토양을 지탱해주는 숯은 2500년 전으로 거슬러 올라가지만, 최근에서야 현대 농학자들에 의해 발견되었다. 네덜란드의 토양 연구가 빔 솜브룩은 1950년대에 아마존에서 이 특이한 검은 흙을 발견했고, 1966년에 아마존 태양이라는 중대한 글을 발표했다. 그 후로도 평생을 이 주제에 매달려 연구했다. 테라프레타는 독일 북부와 서아프리카뿐만 아니라 라틴아메리카에서도 발견되었다. 현재 바이오숯이라 불리는 이 고대의 뿌리는 농업과 대기의 미래를 약속한다.

 

바이오숯 생산을 위한 열분해 과정의 어원은 불을 뜻하는 그리스어 pyro와 분리를 뜻하는 그리스어 lysis에서 왔다. 이는 산소가 거의 없거나 전혀 없는 상태에서 바이오매스를 천천히 굽는 것이다. 선호되는 방법은 가스화로, 즉 좀 더 완전한 탄화 바이오매스를 만드는 고온의 열분해다. 바이오숯은 흔히 땅콩 껍질부터 볏짚, 나뭇조각 등의 폐기물로 만들어진다. 가열되면서 가스와 기름은 탄소가 풍부한 고형분과 분리된다. 결과물은 두 가지인데, 하나는 에너지로 사용될 수 있는 연료와 토양개량제로 사용되는 바이오숯이다. 굽는 속도에 따라 연료와 숯의 비율이 달라지며, 열분해가 늦어질수록 바이오숯이 많아진다. 열분해는 유연성에서 특이성을 가진다. 발전된 형태의 대형 산업 시스템에서도 생산할 수 있고, 작은 임시 가마에서도 만들 수 있다. 이는 바이오숯이 세계 거의 모든 곳에서, 특히 바이오숯을 가장 필요로 하는 장소에서도 받아들여질 수 있다는 것을 의미한다.

 

바이오숯과 관련한 논쟁

바이오숯과 관련해 주로 논의되는 이슈는 사용되는 원료다. 농업용 또는 도시 폐기물에서 나오는 원료를 사용해 바이오숯으로 변환하는 것은 탄소를 격리하고, 비옥도를 증가시키며, 에너지를 생산하기 위한 수단이다. 그러나 적절한 규제와 집행 없이 땅에서 바이오매스를 벗겨내거나 나무를 베어 바이오숯을 만드는 것은 토양을 훼손하고 황폐화시키는 길이다.

 

바이오숯에 대한 관심과 활동이 증가하면서 지속 가능한 원료가 무엇인지를 두고 논쟁이 계속되고 있다. 바이오숯 제조는 젊은 산업이다. 바이오숯을 사용하고 적용하기 위한 과학은 진화하고 있다. 비록 수요가 상대적으로 여전히 적지만, 열분해 기술은 계속 개발되고 있다. 국제바이오숯협회와 같은 단체들은 바이오숯의 투명하고 지속가능한 미래를 설명하기 위해 고안된 인증 정차를 포함해 표준화, 일관성 및 도입 지원을 위해 노력하고 있다. 2015년을 기준으로 이 협회에는 326개 기업이 가입해 있으며, 이는 2013년의 175개에서 증가한 수치다. 이들은 고대의 방식에서 지구온난화 해결에 반드시 필요한 수단 중 하나인 바이오숯을 차용한 핵심 주체들이다.

 

바이오숯의 효과

바이오숯은 2050년까지 0.8기가톤의 이산화탄소 배출량을 줄일 수 있다. 이 분석은 바이오숯이 온실가스를 막고 격리하는 여러 방법에 대한 총 생애주기 평가에 기초하면서, 초기 바이오숯 산업이 전 세계의 바이오매스 원료 가용성에 의해 제한된다고 가정한다.