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2017년 3월 27일 월요일

태양에너지를 저장하는 액체



(The MOST system stores solar energy in chemical bonds, which allows it to be transported and released as heat on demand (Credit: Chalmers))


 태양에너지에는 한 가지 큰 문제가 있습니다. 바로 밤이나 혹은 날이 흐릴 때는 사용하기 어렵다는 것이죠. 이를 극복하기 위한 수많은 아이디어들이 등장하는 것도 그래서입니다. 지금까지 블로그를 통해서 소개드린 것만해도 상당수입니다. 그러나 대부분의 경우 이론적으로는 별 문제가 없더라도 경제성이 떨어지기 때문에 널리 사용되지는 못하고 있습니다. 


 스웨덴 찰머스 공대(Chalmers University of Technology)의 연구팀은 6년에 걸쳐 열에너지를 직접 저장할 수 있는 형태의 물질을 개발해왔습니다. MOlecular Solar Thermal (MOST)라고 불리는 이 액체는 2013년에 처음 개념이 공개되었는데, 유기물 액체에 화학 반응의 형태로 태양에너지를 직접 저장하는 것입니다. 


 노르보르나딘 (norbornadiene)이라는 유기 화합물이 태양에너지를 받으면 쿼드리시클란 (quadricyclane)으로 변하면서 에너지를 저장하는 것을 활용한 것으로 촉매를 넣으면 다시 열에너지를 방출하면서 노르보르나딘으로 변하게 됩니다. 


 연구팀은 에너지 변환 효율이 0.01%에 불과했던 2013년 버전에 비해 1.1%로 효율을 크게 끌어올리는데 성공했습니다. 동시에 루테늄 (ruthenium) 같은 비싼 물질을 사용하지 않는다는 장점이 있습니다. 에너지 충방전 사이클은 140회 정도라고 합니다. 


 다만 여전히 사용화하기에는 에너지 효율이 높지 않은 편입니다. 다시 말해 태양에너지의 대부분을 흡수하지 못한다는 이야기죠. 다른 연구 방법과 마찬가지로 아직 더 효율을 끌어올려야 상용화가 가능할 것으로 예상됩니다. 


 태양열을 화학 물질 형태로 저장했다가 방출할 수 있다면 발전은 물론 냉난방 시스템에 응용이 가능할 것입니다. 앞서 비슷한 연구를 소개드린 적도 있습니다. ( http://blog.naver.com/jjy0501/220909028335 참고) 과연 상용화 시스템을 개발할 수 있을지 궁금하네요. 


 참고 


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