화석연료 대신 '철'로 청정 에너지를 만드는 기술이 개발 중

화석연료를 대체하는 재생에너지를 찾아내는데 전 세계의 기업들이 힘을 쏟고 있지만 태양광, 풍력, 지열, 조력, 수력 등 많은 과제를 안고 있습니다.그런 가운데 새롭게, 「철가루를 연소시키는 것으로 에너지를 만들어 낸다」라고 하는 기술을, 네덜란드의 학생 팀이 개발.실제로 맥주양조장에서 '모든 에너지를 철분에 의한 순환형 에너지시스템으로 조달한다'는 시도가 시작되었습니다.

SOLID - A compact and clean fuel
https://teamsolid.org/

World first: Dutch brewery burns iron as a clean, recyclable fuel
https://newatlas.com/energy/bavarian-brewery-carbon-free-renewable-iron-fuel/

철이 연료로 어떻게 사용되는지는 다음과 같은 영상을 보면 잘 알 수 있습니다.

 

 

 

화석 연료 대신에 바람이나 태양광을 사용한 발전이 이루어지고 있습니다만, 바람이나 태양광은 항상 이용 가능한 것은 아니기 때문에, 산업에 따라서는 연료의 치환이 어려운 것도 있습니다.

또 수소와 전력은 에너지를 저장하기 위해서 물리적으로 큰 장소를 필요로 하고 비용도 많이 든다는 문제가 있습니다.

그래서 문제를 해결하기 위해서 개발되고 있는 것이, 「쇳가루에 의해 에너지를 만들어 낸다」라고 하는 기술.

철가루는 지름이 50마이크로미터 정도이며, 많은 저장공간이 필요하지 않습니다.

석유나 가스와 마찬가지로 쇳가루도 태워서 에너지를 만들 수 있습니다.

하지만 석유나 가스와 달리 연소할 때 이산화탄소를 배출하지 않는다는 것.

철이 연소할 때 나오는 것은 「녹」뿐.

쇳가루를 연소시킨 에너지로 증기를 만들어 낼 수 있고

이 증기를 산업적인 목적을 위해 사용할 수 있습니다.

또, 전력을 공급하기 위해서 증기 터빈을 움직이는 것도 가능.

철을 연소시켜 나온 녹은 풍력발전과 태양광발전을 통해 다시 철로 거듭날 수 있습니다.

이처럼 쇳가루는 산업 차원에서 이용할 수 있는 연료가 될 수 있지만 실현을 위해서는 더 많은 개발과 스케일업이 필요하다는 것.

 

 

 

그리고 쇳가루를 에너지원으로 만들기 위해 개발하고 있는 곳이 네덜란드 에인트호번 공대의 학생팀 'SOLID'입니다.SOLID 연구자는 기업과 제휴를 시도하고 있으며 2020년 11월에는 네덜란드의 맥주 양조장인 Swinkels Family Brewers가 세계 최초로 철 에너지 시스템을 산업 규모로 이용하는 기업이 되었다고 발표되었습니다.Swinkels Family Brewers는 연간 1500만 잔의 맥주를 만드는 데 필요한 모든 에너지를 양조장에 설치한 순환 철연료 시스템으로 충당한다는 것.

이것이 수송중의 순환 철연료 시스템.

작업자가 Swinkels Family Brewers의 에너지 시스템에 쇳가루를 투입하고 있는 중.

Swinkels Family Brewers의 CEO인 Peer Swinkels씨는 "우리의 일은 가업이며 '연 단위'가 아닌 '세대 단위'로 사물을 생각하기 때문에 지속 가능하고 순환형 경제에 투자하기로 했습니다" "이 혁신적인 기술을 통해 우리는 양조 프로세스를 화석연료에 의존하지 않기로 했습니다.앞으로도 이 이노베이션(innovation)에의 투자를 계속해 갈 것입니다」라고 말하고 있습니다.

쇳가루는 청정에너지의 연료로 비교적 저렴하고, 에너지 밀도가 높으며, 저장공간이 없고 운송도 용이하다는 장점이 있습니다.연소온도가 높다는 점, 수소와 같이 극저온 냉각이 불필요하다는 점, 그리고 장기적인 보존으로 에너지가 손실되지 않는다는 점, 2018년 논문에 따르면 철분에 의한 순환형 에너지 시스템의 효율은 이론적으로는 40% 정도에 달할 것으로 보입니다.


SOLID를 이끄는 Chan Botter는 산업 레벨 최초로 시스템이 이용된 것을 반기면서도 이에 머무르지 않고, "기술을 향상시켜 1MW 시스템 실현을 위한 후속 조치를 이미 시작하였으며, 2024년에는 10MW 시스템 준비를 위한 계획을 진행 중입니다.목표는 2030년까지 화석연료 발전소를 지속 가능한 쇳가루 발전소로 대체하는 것"이라고 말했습니다.