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친환경 에너지 사용이 대기 오염 감소에 기여하는 이유를 화학적 관점에는 어떤 것들이 있나요?
안녕하세요~ 대기 오염이 심해지면서 친환경 에너지 사용이 절실합니다.
친환경 에너지 사용이 대기 오염 감소에 기여하는 이유를 화학적 관점에는 어떤 것들이 있나요?
3개의 답변이 있어요!
안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.
친환경 에너지가 대기 오염을 줄이는 이유를 화학적으로 설명하면, 가장 중요한 점은 연소 반응이 없거나 최소화된다는 사실입니다. 석탄이나 석유 같은 화석연료를 태우면 탄소, 황, 질소 성분이 산소와 반응하여 이산화탄소, 이산화황, 질소산화물 같은 물질을 만들어냅니다. 이들은 대기 중에서 다시 화학 반응을 일으켜 미세먼지, 산성비, 광화학 스모그 같은 2차 오염물질을 형성합니다. 즉, 화석연료의 연소는 단순히 한 번의 반응으로 끝나는 것이 아니라 대기 속에서 연쇄적인 오염 반응을 촉발하는 출발점이 됩니다.
반면 태양광, 풍력, 수력 같은 에너지원은 전기를 생산하는 과정에서 연소 반응이 전혀 일어나지 않기 때문에 오염물질이 발생하지 않습니다. 수소 연료전지 역시 반응식이 단순히 수소와 산소가 결합해 물을 만드는 과정뿐이라 부산물이 물 이외에는 없습니다. 따라서 화학적으로 볼 때 친환경 에너지는 오염물질의 생성 경로 자체를 차단하고, 동시에 대기 중에서 일어나는 2차 오염 반응을 억제하는 효과를 가집니다.
결국 친환경 에너지 사용은 대기 오염을 줄이는 데 있어 화학적으로 매우 근본적인 해결책이며, 이는 미세먼지와 산성비, 스모그 같은 문제를 예방하는 데 직접적으로 연결됩니다.
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채택된 답변안녕하세요.
친환경 에너지가 대기 오염을 줄이는 이유는 에너지 생산 과정에서 일어나는 화학 반응이 다르기 때문인데요, 기존 화석연료는 연소 반응을 기반으로 하는 반면 친환경 에너지는 그렇지 않습니다. 화석연료를 사용하는 경우 석탄, 석유, 천연가스는 대부분 탄소와 수소로 이루어져 있어 산소와 반응하면서 연소가 일어나는데 이 과정에서 이산화탄소가 생성됩니다. 뿐만 아니라 불완전 연소나 고온 반응 조건에서는 질소산화물, 황을 포함한 연료에서는 이산화황 같은 오염 물질도 함께 생성되며 이러한 물질들은 산성비, 광화학 스모그, 미세먼지 형성의 원인이 됩니다.
반면 태양광, 풍력과 같은 친환경 에너지는 연소 반응이 진행되지 않습니다. 산화 반응을 통해 새로운 기체 생성물이 만들어지는 과정이 없기 때문에, 대기 중으로 배출되는 오염 물질이 거의 없는 것입니다. 또한 수소를 사용하는 경우에도 차이가 나타나는데요, 수소는 연소하거나 연료전지에서 반응할 때 산소와 결합하여 물을 생성합니다. 이 반응에서는 탄소가 관여하지 않기 때문에 이산화탄소가 발생하지 않습니다. 게다가 기존 화석연료의 경우 1차 오염물질이 대기 중에 방출될 경우 2차 반응도 일으킬 수 있으며, 예를 들어 휘발성 유기화합물은 햇빛과 반응 시 오존을 생성할 수 있습니다. 감사합니다.
안녕하세요. 김찬우 전문가입니다.
주요 대기오염물질은 수송산업과 발전산업으로 부터 만들어 집니다.
둘다 화석연료를 사용함에 따라 만들어지는 대기 오염물질인데 수송산업의 경우 내연기관 자동차의 엔진에서 불완전연소가 발생할 때 일산화탄소와 질소/황 산화물 들이 만들어 집니다.
발전산업에서도 화석연료발전(석유, 석탄, 천연가스) 시 연소 과정에서 일산화탄소, 질소/황 산화물들이 만들어져서 대기를 오염 시킵니다.
그래서 수송산업의 경우 대중교통을 이용하는 것이 좋은데 지하철은 전기로 움직이고 버스의 경우도 친환경버스로 전부 대체되고 있습니다.
발전산업의 경우가 대체가 어려운데 현재 발전원별 발전량은 화석연료발전 55% 원자력 발전 25% 재생에너지발전 10% 입니다. 재생에너지의 발전량이 갈수록 늘어나고 있지만 화석연료발전의 비율을 줄이기는 어렵습니다.
워낙 저렴하고 빠르게 전력을 만들어낼 수 있기 때문에 화석연료발전소를 폐기하기는 어렵습니다. 그리고 재생에너지 발전역시 저렴하게 전력생산이 가능하지만 시간과 공간의 제약이 있기에 재생에너지 발전에 의존하기는 어렵습니다. 물론 국가단위의 자금을 투입해서 재생에너지 발전소를 확대하면 되지만 자연스레 전기요금 상승으로 국민들에게 되돌아가기때문에 정책적으로 쉬운 결정은 아니라 천천히 재생에너지 발전의 비율을 늘리고 있습니다.
그럼 답변 읽어주셔서 감사드립니다~! 더 궁금한게 있으시면 언제든지 문의 주십시요:)