태양열을 이용한 간편한 탈염막

(Not a weird mushroom, but a solar steam generator that desalinates water using sunlight(Credit: Yun Xia/Monash University))

 사막 및 건조 기후대에 속한 국가 등 물이 부족한 지역에서 탈염 장치는 매우 중요한 시스템입니다. 주로 바닷물을 이용해서 마실 수 있는 물로 바꾸는데, 크게 증발식과 역삼투 방식으로 담수를 얻습니다. 문제는 어떤 방법이든 많은 에너지와 비용이 든다는 것입니다. 비록 기술 발전과 규모의 경제를 통해 비용은 많이 낮아지긴 했지만, 에너지가 많이 든다는 문제는 여전합니다. 따라서 태양 에너지처럼 쉽게 구할 수 있고 비용이 들지 않는 에너지를 이용하는 방법이 연구되고 있습니다. 

 호주 모나쉬 대학의 연구팀은 탄소나노튜브를 이용한 초친수성 필터막 (super-hydrophilic filter paper)을 만들었습니다. 태양열을 이용한 탈염 장치의 문제점 가운데 하나는 태양열로 바닷물을 증발시키는 경우 표면에 염분과 다른 물질이 막을 형성하면서 효율이 급격히 저하된다는 것입니다. 연구팀이 개발한 초친수성 필터막은 물을 끌어들인 후 표면에서 물을 증발시키면서 염분을 분리합니다. 그 모습은 물을 얻는다기 보다는 오히려 소금을 얻는 듯한 형태입니다. 

(동영상) 

 연구팀에 따르면 이 초친수성 필터는 제곱미터 당 6-8리터의 물을 하루에 얻을 수 있습니다. 물론 경제성이 있는지는 다른 문제인데, 이미 대규모 탈염 시설에서 상당한 규모의 경제를 이룩했기 때문입니다. 다만 매우 단순한 필터로 물을 얻을 수 있고 태양 에너지 이외에 다른 에너지원이 필요 없으므로 소규모로 물을 정제해야 하는 작은 마을이나 섬 지역 등에서 경제적 이점이 있을 것으로 기대하고 있습니다. 참고로 작동 온도는 건조한 환경일 때 섭씨 25-50도 정도이고 습한 환경일 때 17.5-30도 사이입니다. 호주에서는 별 문제 없겠지만, 한국에서라면 여름철 이외에는 사용이 어려울 것 같습니다. 

 아무튼 물보다 소금 만드는 거름막 같은 모습이 흥미롭습니다. 오히려 이런 쪽으로 개발하면 어떨지 하는 생각도 드네요. 

 참고 

https://newatlas.com/solar-steam-generator-water-desalination/60726/