|
 지열(Geothermal)은 이산화탄소와 같은 온실가스를 생성하지 않으면서 값싸고 청정한 에너지를 공급할 수 있는 가능성이 매우 큰 자원이다. 지열기술은 끊임없이 저가의 재생가능 에너지(Renewable Energy)를 생산하기 위해 지구 표면 아래에 있는 열을 이용한다. 미 유타 주를 기반으로 하는 신생업체인 GreenFire Energy사는 이러한 지열에너지를 보다 실용적으로 만들어 주는 혁신적인 프로젝트를 진행 중에 있다.
지난달 GreenFire Energy는 지열에너지를 이용하여 전기를 생산하기 위해 이산화탄소를 활용하는 새로운 공정에 대한 입증테스트를 시작하였다. 이러한 기술은 지열발전에 사용되는 물 소비를 줄일 뿐 아니라, 지열발전의 혜택과 함께 탄소를 격리(Carbon Sequestration)할 수 있는 장점을 갖고 있다. 이 아이디어는 원래 미 에너지부(Department of Energy, DOE) 산하 로스앨러모스 국가 연구소(Los Alamos National Lab)의 지질학자인 Donald Brown의 연구에서 나온 것이다. 로렌스버클리 국가연구소(Lawrence Berkeley National Lab)의 Karsten Preuss와 연구진은 이 이론을 발전시켰다.
지금 GreenFire는 아리조나 지역에 이러한 이론을 시험하고자 한다. ‘10년 9월에 DOE 산하 EERE(Office of Energy Efficiency and Renewable Energy)는 지열기술프로그램을 통해 GreenFire Energy에 2백만 달러(약 22억원)의 연구자금을 지원하여 첫번째 CO2 기반 지열시스템의 현장 입증테스트를 실시하도록 하였다. 이번 파일럿 프로젝트는 지역 지열자원과 아리조나 스프링어빌(Springerville) 부근의 St. John’s Dome 지대에서 자연적으로 발생하는 이산화탄소를 활용한다는 계획을 갖고 있다.
GreenFire가 계획하고 있는 입증 설비는 일반 지열발전소와 유사하게 작동한다. 지열발전소는 지열 유체(일반적으로 물)가 지하의 암석지대에서 가열되어 스팀 상태로 표면에 돌아오고, 터빈에 동력을 공급하여 전기를 생산한다. 그러나 GreenFire는 물 대신에 CO2를 지열유체로 사용한다. 과거 화산 활동 경력이 있는 St. John’s Dome에서 얻어지는 CO2를 끌어와서 압축을 통해 초임계 상태(Supercritical State)로 만들고 이를 지하로 주입할 계획이다. CO2가 지표면으로 돌아오면 전력 전환 시스템을 통과하여 전력을 생산할 수 있다. 각 사이클 마다 CO2는 재압축되어 지하로 재주입된다. 이러한 과정에서 CO2의 일부는 지하의 다공성 암석에 영구적으로 저장된다. 따라서 공정은 탄소를 배출하지 않고, 한편으로는 일부 탄소를 지하에 저장할 수 있게 된다.
물 대신 CO2를 사용한 지열발전은 미국 남서지역의 건조한 지대에 특히 많은 혜택을 줄 것으로 보인다. 초임계 CO2는 물 보다 우수한 지열 유체일 수 있다. 연구에 따르면 CO2는 열회수율이 빠르며, 부력 효과(Buoyancy Effects)로 펌핑 비용이 적고 암석의 변질작용(Rock Alteration)과 표면장치에 대해 문제가 적은 것으로 나타났다.
이번 프로젝트로 새로운 지열에너지의 기술적, 경제적 활용 가능성을 입증할 수 있다면, GreenFire는 다음 단계로 50MW급의 지열발전소 건설을 고려하고 있다. 여기에 필요한 CO2는 St. John’s Dome과 일반 발전소의 배출물질을 활용할 계획이다. 이 지역에는 6개의 석탄화력발전소가 매년 약 1억톤의 CO2를 배출하는 것으로 나타났다. DOE는 GeenFire Energy와 같은 혁신적인 기술을 추구하는 기업에 자금 및 기타 필요한 사항을 지원하고 있다. 따라서 이번 입증테스트는 어떻게 지열에너지와 탄소 격리가 장기적인 청정에너지 목표 달성에 기여할 수 있는지 보여주는 좋은 사례라고 말할 수 있다.
출처 : http://www.renewableenergyworld.com/rea/news/article/2011/03/innovative-geo...
|
