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2019년 6월 10일 월요일

메탄올을 생산하는 부유식 태양광 발전소



(Instead of rooftops, the ocean could soon serve as a location for solar panels. Credit: Empa)


 태양광 발전은 차세대 신재생 에너지의 대표 주자이긴 하지만, 몇 가지 문제점이 있습니다. 막대한 면적의 땅을 필요로 하다보니 국토가 상대적으로 좁은 국가에선 도입에 제한이 있고 지역과 기후에 따른 발전차가 크다는 것입니다. 더 중요한 제한점은 시간에 따른 발전량의 차이가 크다는 것으로써 정오에는 발전량이 최대가 되지만, 밤에는 발전량이 없어진다는 점이 큰 문제입니다. 


 스위스 연방 소재 과학기술 연구소 (Swiss Federal Laboratories for Materials Science and Technology, Empa)와 유럽 내 다기관 (ETH Zurich, PSI and the Universities of Zurich, Bern and the Norwegian University of Science and Technology (NTNU)) 연구팀은 이 문제에 대한 새로운 아이디어를 제시했습니다. 


 연구팀의 제안은 바다 한 가운데 부유식 태양광 발전소를 세우는 것입니다. 물론 여기서 전기를 생산해서 육지까지 끌어오기 어렵기 때문에 이산화탄소를 바닷물에서 추출해 메탄올 (CH3OH)을 만든다는 대안을 제시한 것입니다. 이 아이디어의 기반은 물속에 있는 이산화탄소를 추출하는 것이 대기 중 이산화탄소 추출보다 훨씬 쉽다는데 있습니다. 농도가 125배이고 이미 물에 녹아 있기 때문에 따로 용매에 녹일 필요가 없습니다. 


 연구팀이 제시한 메탄올 섬 (methanol island)은 지름 100m 짜리 부유식 태양광 발전소 70개를 모아 55만㎡ 면적의 발전소를 만드는 것으로 대략 9000만 달러의 비용이 들 것으로 예상했습니다. 탄소 중립을 이루기 위해서는 이런 메탄올 섬 17만개가 필요하기 때문에 과연 현실성이 있는지는 의문이지만, 재미있는 제안이기는 한 것 같습니다. 다만 바다위 부유식 발전소가 과연 오랜 시간 안전하게 가동될 수 있는지도 의문입니다. 태풍, 파도, 쓰나미 등 여러 자연 재해의 위협은 어떻게 해결할 것인지가 관건이 될 것 같습니다. 


 참고 


Bruce D. Patterson et al. Renewable CO2 recycling and synthetic fuel production in a marine environment, Proceedings of the National Academy of Sciences (2019). DOI: 10.1073/pnas.1902335116




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