신재생에너지의 8가지 기술혁신 알아보기

인류가 발전하면 발전할 수록 전력 소비는 앞으로도 거의 줄어들지 않을 것입니다.

당연히 전기 장치가 많을수록 실제로 더 많은 전기가 필요합니다.

인류의 편안함을 위해 치러야 하는 대가는 점점 더 높아집니다.

바로 기후 변화죠. 더 이상 지구는 거주가능한 행성이 아닐 수 있게 되는 겁니다.

그러나 앞으로 우리가 살펴볼 8가지 기술 혁신은 지구의 재생 불가능한 자원을 어느 정도 절약하는 데 큰 도움이 되며,

어떻게 보면 인류 에너지 생산에 게임 체인저가 될 수 도 있습니다.



1. PaveGen

 

사람들은 해마다 전력을 생산하기 위해 화석 연료에 더 많이 의존하고 있습니다.

전력 소비가 계속 증가하는 동안 지구의 자원은 점점 고갈되어 가고 있지요.

이 단순한 명제는 Lowbrow University의 학생이었던 Lawrence Campbell Cooke가 2009년 초에 큰 관심을 보인 문제였습니다.

그리고 마침내 그는 10년 만에 PaveGen 회사를 만들었습니다.

이 회사는 보행자가 걸을 때 발생하는 에너지를 즉, 보행자가 걸을 때 타일을 누르는 행위를 전력으로 변환할 수 있는 혁신적인 보도 타일을 제조합니다.

환경을 위해 타일은 내마모성 자동차 타이어를 재활용하여 만들어졌습니다.

타일 표면이 0.2인치 정도의 내장된 변환기에 의해 전력을 생성하도록 유도합니다.

이렇게 발생한 에너지는 도로 주변의 가로등 조명에 사용하거나, 또는 리튬 배터리에 축적할 수 있습니다.

굉장히 간단한 아이디어인데 반해 이 회사의 기술은 아직까지 여전히 비밀로 유지되고 있습니다.



2. Icewind Iceland

 

도시의 불빛, 도시의 교통, 상점, 보행자, 지하도, 인도 및 기타 도시 시설은 많은 전력을 필요로 합니다.

게다가, 이것들의 전력 소비를 제어하는 것은 다소 어렵습니다.

아이슬란드 회사인 Icewind는 풍력 에너지를 사용하여 도시 전체에 전기를 공급하는 특별한 솔루션을 개발했습니다.

이 시스템은 풍속이 초당 7미터를 초과할 때만 효율적으로 작동할 수 있습니다.

그리고 안전상의 이유로 터빈이 2m/s보다 빠르게 회전하는 것을 방지하는 제동 시스템이 장착되어 있습니다.

터빈은 매우 가볍고 내구성이 강한 탄소 섬유로 만들어집니다.

이 발전기의 최대 전력 용량은 모델 유형에 따라 100와트에서 1000와트 사이입니다.

공중 전화박스 위에 이 회사의 터빈을 올려 놓아 자체적으로 전기를 생산할 수 있는 제품인거죠.



3. Kite Power Systems

 

풍력 에너지를 사용하여 전력을 생성하는 것은 새로운 것이 아닙니다.

그럼에도 불구하고 특히 강풍이 흔한 스위스와 같은 북유럽 국가에는 특별한 일이 될 수 있습니다.

대부분의 기류는 알파인 산기슭에서 형성되며 지금까지는 이 기류를 적절히 사용하지는 않았습니다.

지금까지는 스위스에서 이 알파인 산기슭의 바람을 이용해서 성공할 거라고 생각치 않았습니다.

이 바람은 호수와 알프스 산기슭에서 매 순간 방향을 바꾸고 있습니다.

그러나 스위스 회사 Kite Power Systems는 이 산기슭의 바람을 정복했습니다.

최초의 풍력 터빈은 Alpine st.에 설치되었습니다.

직경이 295피트이고 높이가 502피트였습니다.

개발자들은 연(Kite) 전력 시스템이 풍속이 초당 6미터를 초과하는 모든 지역에서 작동할 수 있으며,

연(Kite) 전력 시스템 한개의 장치로도 무려 86,000가구의 전력 수요를 충분히 지원할 수 있다고 말합니다.



4. MayGen tidal power project

 

바다의 조수(tidal)의 에너지로 전력을 생산하는 것은 바람으로 에너지를 만드는 것보다 훨씬 어렵습니다.

그러나 MayGen 회사는 398메가와트 용량의 강력한 발전소를 건설했습니다.

스코틀랜드의 북쪽 해안과 그 옆의 작은 섬 스트로마 사이에는 86메가와트의 전력을 생성하기에 충분한 바닷물 조수를 보여줍니다.

이 회사의 개발자들은 조력 발전이 풍력이나 태양 에너지만큼 생산적일 수 있음을 증명했습니다.

각 터빈은 260~350톤의 베타 스윙을 하고 있습니다.

동시에 밸러스트 질량은 터빈이 설치된 장소에 따라 1,200톤에 이릅니다.

결과적으로 시스템 성능은 모든 기대치를 뛰어 넘었습니다. 여기서 생산된 전력은 최소 2600 가구에서 사용될 수 있습니다.


5. Vortex bladeless

모든 풍력 발전기는 그 크기로 비추어 볼때 잠재적으로 매우 위험합니다.

기계의 운동 에너지는 제어하기가 거의 불가능하기 때문에 이러한 발전소는 일반적으로 사람이 살지 않는 곳에 보통 설치됩니다.

이 문제는 스페인 회사인 Vortex Bladeless에 의해 해결되었으며,

풍력 발전기는 기존 대형 블레이드보다 더 효율적으로 바뀌었고,

설치하는 데 더 적은 시간과 비용이 들 정도로 개선되었습니다.

게다가, 이 시스템은 기존 풍력발전처럼 큰 회전 장치를 수반하지 않습니다.

블레이드리스(bladeless) 발전기의 작동 원리는 매우 어렵지만 그 효율성은 결코 간과될 수 없을만큼 뛰어납니다.

바람이 블레이드리스를 흔들어 생기는 소용돌이 흐름은 수직 발전기에 불어 발전 축을 돌립니다.

설계자들은 기술적 세부 사항을 공개하지 않았지만 이러한 유형의 단일 492피트 높이의 발전기는 최대 1메가와트의 전기를 생산할 수 있다고 합니다.


6. Carbon Engineering

 

많은 전문가들은 지구 온난화 문제가 너무 과장됐다고 생각합니다.

그럼에도 불구하고 우리는 대기 중 탄소 가스의 농도 증가를 무시해서는 안됩니다.

오늘날의 우리는 이산화탄소를 생산적인 용도로 사용할 수 있고, 또한 크게 절약도 할 수 있습니다.

더 정확하게 말하자면 과학자들은 공기에서 추출한 탄소 1톤의 가격을 말합니다. 약 100달러입니다.

캐나다의 Carbon Engineering 프로젝트는 탄소로 이익을 내는 것이 아니라 대기를 정화하고 인류 문명이 지구 기후에 미치는 영향을 줄이는 것을 목표로 합니다.

이 아이디어는 공기에서 탄소를 얻을 수 있는 가능성을 포함합니다.

대기에서 공기를 빼낸 후 탄산염 용액에 농축합니다.

그런 다음 탈탄소화가 일어나 용액을 순수한 가스 탄소로 나눌 수 있습니다.

이렇게 추출된 탄소를 상업적으로 사용하고 공기중의 탄소도 줄이는 획기적인 아이디어입니다.


7. Smart Flower Solar

 

전력을 생산하는 태양광 시스템 제조업체는 한 가구에 필요한 전기를 공급할 수 있는 최소 면적이 22제곱야드 이상이어야 한다고 명시하고 있습니다.

이것은 태양광 발전을 할때 고려해야 할 중요한 사실입니다.

스마트 플라워 솔라 시스템을 사용하면 전체 발전 면적을 획기적으로 줄일 수 있습니다.

주된 이유가 여기 있습니다.

첫째, 시스템은 태양의 위치를 추적합니다.

둘째, 독특한 패널을 사용합니다.

이러한 점은 스마트 플라워 솔라를 경쟁사보다 40% 더 효율적으로 만듭니다.

12개의 꽃잎은 이른 아침부터 황혼까지 태양을 따라가며, 또한 하루가 끝나면 스스로 먼지를 청소합니다.


8. Cape Sharp tidal

 

바람이 많이 부는 지역과 만수 지역은 항상 새로운 방식의 전력 생산에 의존할 수 있습니다.

이 말은 기후가 평탄하지 않는 지역이라는 뜻입니다.

예를 들어, 뉴펀들랜드와 래브라도는 기후 변화와 토양 침식의 영향을 많이 받습니다.

일반적으로 신 재생 에너지 생산 방법을 여기에서는 사용할 수 없다고 볼 수 있습니다.

그럼에도 불구하고, 이 지역은 폭풍우에도 불구하고 특이하게도 바다의 표면은 매우 고요합니다.

싱가포르, 중국, 대만에서도 비슷한 상황이 일반적입니다.

3면에서 바다로 둘려 쌓인 캐나다에서 조력 발전에 관심을 갖는 것은 놀라운 일이 아닙니다.

캐나다 파도의 평균 전력 용량은 시간당 37,000메가와트를 만들 수 있다고 계산됩니다.

조력 발전을 전력으로 변환하면 그 에너지는 캐나다 인구의 55%가 필요로 하는 전력을 생산할 수 있습니다.

그리고 이 모든 수치는 국가에서 몇 년 동안 제대로 운영되어 얻은 결과치입니다. 이 프로젝트가 바로 Cape Sharp tidal입니다.

성공적인 운영 결과로 인해 Cape Sharp 조력 시스템은 75,000명의 고객에게 공급할 수 있는 최대 300메가와트까지 용량을 늘릴 계획입니다.

이상으로 8가지 신기술에 대해 알아 보았습니다.