[과학과 기술의 발전] 앞으로 꼭 중요한 대체에너지

1.  대체기술

현행 에너지 생산의 경제적, 지정학적, 환경적 비용을 고려하면, 여전히 소수이긴 하지만 전 세계 전력망, 풍력, 지열, 바이오매스, 태양, 연료 전지 기술에 종사하는 사람들이 미래의 에너지를 책임진다고 볼 수 있다. 풍력발전은 지난 수 세기 동안 사용되었지만, 오늘날은 맷돌 대신 거대한 부채꼴의 풍력 터빈 블레이드를 돌린다. 풍력발전 터빈이 집중적으로 설치된 풍력기지는 미국 캘리포니아에 가장 많다. 풍력발전소는 북유럽, 사우디아라 비아, 인도에서 가동 중이고, 특히 미국 의 대서양 연안과 중서부 평원에 많다. 지열발전은 지하의 열을 이용한다. 이 열도 태양광처럼 무한정 많은 무료자원이지만, 효과적으로 대량을 사용하려면 화산활동이나 방사선 붕괴로 지표 면에 아주 가까운 곳에서 지열이 발생 하는 장소를 찾아야 한다. 단순한 주택도 설계만 알맞게 바꾸면 충분히 지열을 활용할 수 있다. 바이오매스 연료는 보통 옥수수, 사탕수수등 당도가 높은 식물에서 추출 된다. 최근 인기를 얻고 있으나, 농작물 생산에 많은 화석연료가 소요되고, 또 농산물을 식품이 아닌 연료로 전용하는데 따른 지역적, 세계적 경제효과가 확 인되지 않아 우려를 낳고 있다. 태양에너지는 지구상 발전소의 일간 발전용량의 약 20만 배에 달하는 수준이 지구에 도달하고, 이를 열이나 전기로 전환하는 기술도 확보된 상태다. 태양열 패널은 태양에서 열을 포집하여 순환하는 유동체 상태로 바꿔준다. 실리콘, 붕소 등으로 만든 광전지는 태양광을 전기로 전환한다. 개인용 건물도 패시브 솔라시스템(passive solar system)만 갖추면 복잡한 장비 없이도 태양열을 이용할 수 있다. 연료전지 기술은 대단히 유망한 분야다. 화학에너지를 직접 전기로 변환하는 신기술로, 기존 자동차에 배터리 방식의 에너지 공급이 가능해지면서, 각종 연구소, 민간기업, 세계의 유수 자동 차업체들이 연구에 매진하고 있다.

 

지열에너지란 무엇인가?

지구 중심부의 온도는 7천° P(약 3천871O)까지 올라간다. 이 에너지는 지하온천, 화산, 간헐천, 분기공과 기타 지질학적 현상으로 방출되고 뉴질랜드, 일본, 아이슬란드, 멕시코, 미국 등 세계 20개 국 이상에서 중요한 에너지원으로 활용된다.가장 오래된 현대식 지열발전소는 1904년 이탈리아 라데렐로에 세워져 지금까지 가동 중이다. 아이슬란드의 수도 레이캬비크는 도시의 지역난방에 지열에너지를 사용하여 환경오염을 대폭 감축했다. 미국에서는 아이다호의 보이시(Baise)가 지열방식 지역난방을 최초로 도입했다. 세계 최대의 지열발전소 는 샌프란시스코 북쪽의 가이저(the Geysers)로, 22개 발전기로 72만 5천 가구에 전기를 공급하는 지열공장복합단 지다. 대규모 지열발전소는 지열이 망하고 추출하기에 경제적일 만큼 얕은 지대로 입지가 제한된다. 반면 지열펌프는 심지어 10피트 깊이의 상온에서도 사용 가능하여, 지표면에 비해 여름에 서늘하고 겨울에 따뜻한 공기를 제공해 준다.

 

당신의 연료는 에탄올인가 고바르인가?

두차례 석유 금수조치 이후 1970년대 후반부터 미국의 자동차와 트럭은 가스와 최대 10퍼센트 에탄올의 혼합원료를 사용할 수 있게 되었다. 에탄올은 옥수수 같은 당분이 풍부한 농산물에서 추출되는 가연성 연료다. 석유가격이 급등하면서, 미국의 에탄올 생산도 2006년에 54억 갤런에 이르러 2000년 대비 3배로 증가하며 브라질의 사탕수수 에탄올 생산을 앞질렀다. 화석연료의 대체에너지인 옥수수 에탄올은 식량가격 상승, 농지 이용, 재배 과정에서 연료, 비료, 기타자원 투입량에 대한 논란 등 여러 문제를 안고 있다. 이에 섬유소 함유량이 높은 관목이나 산업폐기물에서 추출되는 셀룰로오스 에탄올이 대안에 대한 대안 으로 큰 지지를 받고 있다.