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수소의 환경적 영향

전문가 제언: ○ 화석연료에서 얻는 수소는 제조 과정에 탄소를 배출하기 때문에 환경친화적 연료가 아니다. 따라서 본문은 태양에너지로 물을 분해하여 얻은 수소의 환경친화성에 착안하여 그 제조 공정, 환경 문제와 그 경제성을 다루었다.

○ 태양에너지를 이용하여 수소를 얻는 방법은 본문이 소개한 바와 같이 두 가지가 있다. 하나는 태양광을 전환하여 먼저 전력을 얻고 이 전력으로 재래식 전기분해를 이용하여 물을 산소와 수소로 분리하는 방법이다. 또 하나는 본문이 주로 취급한 광-전극으로 광의 존재 하에 물을 분해하는 방법이다. 이 방법은 전력으로의 전환을 생략하므로 한 단계의 전환 손실을 회피할 수 있게 한다. 그러나 태양에너지의 수집은 넓은 면적이 필요하다[원자력 462m2/MW에 비하여 풍력 5597m2/MW(국제원자력기구)]. 넓은 토지의 에너지 생산을 위한 생태계 이탈도 한 형태의 공해임이 분명하다.

○ 재생에너지의 이용은 아니지만 CO2 배출을 회피하며 수소를 생산하는 방법이 연구되고 있다. 고온을 발생하는 원자로를 개발하여 여기서 얻는 고온으로 물을 분해하는 방법이다. 이 방법도 전력을 거치지 않으며 아울러 핵연료 제조 과정의 탄소배출을 빼면[이 값을 태양광 57g-CO2 -eq/kWh에 비해 원자력 전력 66로 보고 있다(Energy Policy, 36, 2008, pp.2940~2953)] 탄소 배출도 없어 청정 수소라 할 수 있을 것이다.

○ 많은 사람들은 미국 원자력 건설이 지나친 규제, 환경문제와 Three Mile Island의 사고 때문에 종료되었다고 믿어왔다. 그러나 이것은 오류이다. 이 사고는 경쟁적인 힘의 시장 대두와 동시에 발생했다. 미국의 원자력 운영회사인 Exelon은 새로운 원자력발전소의 전력비용을 kWh당 12센트로 추정한다. 천연가스, 기존 원자력발전소의 확장과 풍력은 kWh당 3에서 11센트이다. 이것이 원자력 쇠락의 진정한 이유로 저-탄소에 가치를 두지 않는 미국 동력 시장에서 원자로 사업은 전망이 없었다(Bradford, P., NATURE, 483, 2012, pp.151~152). 앞에 말한 고온 원자력으로 수소 생산도 이 문제를 극복할 수 있을지 확신은 없다.

저자: Nowotny, J., Veziroglu, T.N.
자료유형: 학술정보