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물을 사용한 전력 생산을 위한 막 공정

전문가 제언: ○ 해수와 담수 간의 염도 차이로부터 이론상으로 0.8 KW/m3에 달하는 양의 에너지를 얻을 수 있다. 지구 전체에서 바다로 들어가는 강물로부터의 가득량은 약 2 TW로 추정되고 아마도 그중 980 GW만이 이용될 수 있고 또 해양으로 방출되는 폐수로부터도 18 GW가 생산될 수 있을 것으로 추산된다. 현재 지구상에서 800 GW의 전력이 수력발전으로 생산되고 있으나 효율적인 에너지-전환 기술 개발/엔지니어링이 필요한 염도-차(salinity-gradient) 발전은 아직은 미개척 분야로 남아 있다.

○ PRO와 RED를 사용하여 자연수로부터 에너지를 포획하는 이점에 대하여는 알려져 있으나 폐열, 간수, 또는 폐수로부터 에너지를 생산하는 기술은 비교적 생소하다. 전형적으로 33% 효율의 재래식 발전소는 매 1 GW 전력 생산에 대하여 2 GW의 폐열이 발생한다. 이론적으로 PRO가 NH4HCO3 같은 열분해 용액에서 에너지의 60%를 회수 할 수 있다면 이 용액에 발전소 폐열의 25%를 포획할 수 있다면 300 MW의 추가 전력을 전체 에너지 효율도 43%로 높아질 것이다.

○ 우리나라 해수 담수화 기술이 세계적으로 높이 평가받고 있으며 실제로 중동지역에 많은 담수화 시설을 건설하고 있다. 이 시설로부터 나오는 폐열과 담수화에서 나오는 간수를 이용한 PRO/RED 같은 에너지 회수 기술이 부가된다면 유망한 기술 수출 품목이 추가될 것이다.

○ 우리나라에서도 폐수 처리와 분리 막 개발에 대한 기술이 상당히 진전되고 있는 점을 생각하면 이 분야의 관심을 PRO/RED에 유용한 막 물질의 개발과 엔지니어링에 집중한다면 선진국의 기술을 단시간에 따라 잡을 수 있고 머지않은 장래에 이 분야에서 선진국 자리를 점할 수 있을 것으로 생각된다.

저자: Bruce E. Logan and Menachem Elimelech
자료유형: 학술정보