수압 파쇄법을 이용한 지열 발전을 도입하는 캘리포니아

 

(Fervo's geothermal plant can provide continuous clean power, even when the conditions aren't ideal for solar or wind solutions to operate. Credit: Fervo Energy)

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미국에서 일어난 셰일 가스 붐은 프랙킹 (Fracking) 혹은 수압 파쇄법이라는 기술 덕분에 가능했습니다. 셰일 층에 같혀 있는 천연가스와 석유를 꺼내기 위해 물과 모래, 화학물질을 혼합해 고온으로 셰일층에 주입하고 파쇄하는 방법입니다. 당연히 지하수 오염 등 환경 문제가 있어 최근에는 규제하려는 움직임도 있습니다.

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(동영상)

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그런데 수압 파쇄법에 얻어진 수평 굴착 기술을 응용해서 가스 대신 지열을 채취하려는 시도가 진행 중입니다. 관련 지열 에너지 스타트업인 퍼보 에너지 (Fervo Energy) 는 작년에 이 방법으로 실제 지열 에너지를 얻을 수 있다는 것을 입증한 뒤 실제 캘리포니아주의 전력망에 지열 발전 전기를 공급하는 계약을 맺었습니다.

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기존의 지열 발전은 아이슬란드처럼 뜨거운 수증기가 뿜어져 나오는 경우가 아니라면 대부분 구멍을 뚫고 그 안에 물을 넣어 증기를 채취하는 방식으로 이뤄졌습니다. 하지만 이 방법은 곧 증기가 약해져 안정적인 상업 발전이 어렵다는 문제점이 있습니다. 물을 넣으면 곧 주변 암석이 식기 때문입니다.

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퍼보 에너지는 열이 존재하는 암석층에 수직으로만 터널을 뚫는 대신 수압 파쇄법 기술에서 얻어진 노하우를 바탕으로 수평으로 여러 개의 구멍을 뚫고 옆으로도 물을 넣어 이 문제를 극복했습니다. 따라서 휠씬 장시간에 걸쳐 안정적으로 에너지를 얻을 수 있습니다.

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이를 바탕으로 파보 에너지는 전력 공급 회사인 서던 캘리포니아 에디슨 (Southern California Ediso)n과 15년 계약을 체결했습니다. 용량은 생각보다 큰 320MW로 35만 가구에 전력을 공급할 예정입니다.

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캘리포니아주는 날씨에 영향을 받지 않으면서 완전히 탄소 중립적인 에너지를 1000MW 늘리려고 하고 있습니다. 이번 프로젝트는 이 목표에 한 걸음 더 가까이 간 것으로 이해할 수 있으나 친환경적인 방법일지는 두고봐야 알 수 있습니다.

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파쇄를 하지 않더라도 지하수 오염이나 지진 유발 같은 다른 문제가 생길 수 있어 보이는데, 실제 운용 시 어떤 결론이 나오게 될지 궁금합니다.

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참고

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Geothermal fracking plant scores world-record energy contract in Utah (newatlas.com)

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Fervo Energy Announces 320 MW Power Purchase Agreements with Southern California Edison - Fervo Energy