다른 종류의 암석으로 시멘트를 만들면 배출을 줄일 수 있다.

출처: Ars Technica

그 단계들(산이나 다른 화학 물질을 다시 사용할 수 있는 상태로 복원하는 후속 반응 포함)은 비용과 에너지 사용 측면에서 분명히 누적됩니다. 일반적인 기술을 사용해 이 모든 과정을 수행하는 데 필요한 에너지를 합산해 본 결과, 연구진은 석회석을 이용한 전통적인 생산에 비해 에너지를 약 두 배 이상 더 사용해야 한다는 것을 발견했습니다.

흥미로운 점은 열역학에 따르면, 현무암 광물을 산화칼슘으로 전환하는 데 필요한 에너지가 석회석 전환에 비해 약 절반에 불과하다는 것입니다. 문제는 그 화학 전환을 촉진하는 우리의 기술이 상당히 비효율적이어서 이론적으로 가능한 수준에 도달하지 못한다는 점입니다.

더 나은 선택지는?

연구진은 규모에 맞게 적용할 수 있다면 효율성을 크게 향상시킬 수 있는 알려진 실험실 기술이 최소한 몇 가지 존재한다는 점을 언급합니다. 설령 에너지 사용량이 두 배가 되더라도 현무암으로 포틀랜드 시멘트를 생산하면 CO₂ 배출량을 크게 줄일 수 있습니다. 이는 석회석에서 직접 CO₂가 방출되는 과정이 사라지고, 전체 공정을 전기로 운영할 수 있기 때문입니다.

화석 연료 기반 전력망에서 전기를 사용할 경우, 배출량이 거의 30 % 감소할 것으로 추정됩니다. 깨끗한 전기를 사용하면 남은 배출량 대부분을 없앨 수 있습니다.

물론 그 대가로 비용이 상승하게 되며, 이는 일반적으로 지속 가능한 생활 환경을 유지하는 것보다 우선시됩니다.

하지만 이 아이디어에는 또 다른 흥미로운 측면이 있습니다. 현무암의 다른 성분들도 가치가 있기 때문입니다. 철, 마그네슘, 알루미늄을 분리·회수할 수 있으며, 남은 규산염 물질은 석탄재와 같은 재료 대신 포틀랜드 시멘트의 첨가제로 활용될 수 있습니다. 따라서 이러한 작업을 동시에 수행한다면 경제적 타당성이 높아질 수 있습니다.

많은 ‘만약’과 ‘하지만’이 존재하지만, 이 비교적 간단한 분석만으로도 이 방식을 실현 가능하게 만들기 위해 필요한 조건을 어느 정도 제시할 수 있습니다. 그리고 전 세계 온실가스 배출 감소 노력에서 가장 까다로운 과제 중 하나인 시멘트 문제를 해결하려면 구체적인 해결책이 환영받을 것입니다.

Communications Sustainability, 2026. DOI: 10.1038/s44458-026-00056-4 (DOI에 대하여).