그을음을 재활용한 태양열 스토브

(The team's solar stove, made up of a central container coated in a soot paste to increase solar heat absorption. Credit: University of Houston)

태양열을 모아 음식을 조리하는 솔라 스토브 (solar stove)는 사실 부피에 비해 비효율적인 기구입니다. 일반 가정에서는 크기도 작고 바로 뜨겁게 할 수 있는 가스렌지나 인덕션이 훨씬 나은 선택입니다. 하지만 전기나 가스를 쉽게 구할 수 없고 일조량은 많은 건조 및 사막 지역에서는 유용한 도구가 될 수 있습니다. 특히 가스나 전기 같은 기본 인프라 접근이 힘든 개도국에서 의미가 있을 수 있습니다.

미국 휴스턴 대학과 멕시코의 UIIM (Universidad Intercultural Indígena de Michoacán)는 연소 과정에서 나오는 그을음 (soot, 검댕, 유기물의 불완전연소 또는 열분해에 의해 생기는 흑색 무정형의 미소분말 물질)을 코팅 소재로 사용하면 저렴한 비용으로 열흡수 및 보존 능력을 높일 수 있다는 사실을 발견했습니다.

그을음은 타다 남은 쓰레기나 부산물로 사실상 거의 재활용의 여지가 없는 물건입니다. 하지만 대부분 탄소로 되어 있고 매우 뛰어난 열 흡수력을 지녀 상업용 열흡수 소재보다 96%나 더 뛰어나면서 가격은 1/15에 불과하다는 게 연구팀의 주장입니다. 물론 그래핀처럼 더 흡수력이 뛰어난 물질도 있지만, 가격은 그을음 쪽이 1000배 저렴합니다.

다만 실제로 상업화 과정에서는 이야기가 달라질 수 있지 않을까 생각합니다. 그을음 혹은 검댕을 그대로 제품 표면에 코팅할 순 없기 때문에 불순물을 정제하고 손에 묻어 나오거나 가루가 나오지 않도록 여러 가지 처리가 필요합니다. 결국 상업화 과정에서 상당히 비용이 증가할 수 있다는 이야기입니다. 또 그을음 자체가 여기 저기서 흔히 볼 수 있지만, 대부분은 조금씩 존재해 안정적인 공급이 쉽지 않을 수 있습니다.

실제 상업화 가능성과 가격은 예측하기 힘들지만, 대부분 탄소 소재인 만큼 열 흡수력이 뛰어나다는 점은 쉽게 믿을 수 있을 것 같습니다. 그냥 연구로 끝나지 않고 상업화에 성공할지 궁금합니다.

참고

https://newatlas.com/environment/recycled-soot-coating-solar-heat-capture/

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0008622322000756#!

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