화석 연료를 대신 할 재생 에너지를 찾는 것에 대해 전세계 기업이 주력하고 있지만, 태양광, 풍력, 지열, 조력, 수력 등의 것으로부터 에너지를 창출하고, 산업 수준으로 이용할 수 있는 것에는 많은 과제가 존재한다.
그런 가운데, "철 가루를 연소시킴으로써 에너지를 만들어내는"이라는 기술을, 네덜란드의 학생 팀이 개발. 실제로 양조장에서 "모든 에너지를 철분에 의한 순환 형 에너지 시스템으로 충당"한다는 시도가 시작되었다.
철이 연료로서 어떻게 쓰이는지 알아보자.
화석 연료 대신에 바람이나 태양광을 이용한 발전이 이루어지고 있지만, 바람과 태양은 항상 사용할 수있는 것은 아니기 때문에, 산업에 따라 연료의 대체가 어려운 곳도 있다.
도한 수소와 전력으로는 에너지를 저장하기 위해 물리적으로 큰 장소가 필요하고 비용도 많이 드는 문제가있다. 그래서 문제를 해결하기 위해 개발 된 것이 "철 가루에 의해 에너지를 생산"이라는 기술.
철의 분말은 직경이 50마이크로 미터 밖에 되지않기 때문에, 많은 저장 장소를 필요로하지 않는다. 석유와 가스뿐만 아니라 철 분말도 점화 시키는 것으로 에너지를 만들어 낼 수있다.
그러나고, 석유와 가스와 달리 연소시 이산화탄소를 배출하지 않는다는 것.
철분이 연소 할 때 나오는 것은 "녹" 뿐....철 가루를 연소하여 에너지로 증기를 생산할 수있다. 이 증기를 산업적인 목적으로 사용할 수있다는 것.
또한 전력을 공급하기 위해 증기 터빈을 움직이는 것도 가능하다. 철을 연소하는 것으로 생긴 녹은, 풍력 발전과 태양광 발전에 의해 다시 철로 환생시킬 수있다. 이와같이, 철 가루는 산업 수준에서 사용할 수있는 연료가 될 수있지만, 실현을 위해서는 추가 개발 및 확장이 필요하다는 것.
그리고, 철 가루를 에너지 원으로하기 위해 개발을 진행하고 있는 것이 네덜란드의 아인트호벤 공과 대학 학생팀 "SOLID"이다. SOLID의 연구원은 기업과의 제휴를 시도하고 있으며, 2020년 11월에 네덜란드의 맥주 양조장 인 Swinkels Family Brewers가 세계 최초로 철 에너지 시스템을 산업 규모에서 사용하는 기업이 되었다고 발표했다.
Swinkels Family Brewers는 연간 1500만 잔의 맥주를 생산하는 데 필요한 에너지 모두를 양조장에 설치 한 "순환 철 연료 시스템"에서 조달하고 있다는 것.
이것이 수송 중의 순환 철 연료 시스템.
작업자가 Swinkels Family Brewers의 에너지 시스템에 철 가루를 투입하고 있는 모습.
Swinkels Family Brewers의 CEO 인 Peer Swinkels 씨는 "우리의 임무는 가업이며, "매년"이 아니라 "세대 단위"로 사물을 생각하는 지속 가능한 순환 형 경제에 투자하기로 했습니다"며 "이 혁신적인 기술을 통해 우리는 양조 과정을 화석 연료에 의존하지 않는 것으로 하고 싶다고 생각하고있습니다. 앞으로도 이 혁신에 대한 투자를 계속해 나갈 것입니다"라고...
철 가루는, 청정 에너지 연료로 비교적 저렴하고 에너지 밀도가 높고, 저장 위치를 고려하지 않고 수송도 용이하다는 장점이 있다. 또한 연소 온도가 높은 것이나, 수소와 같은 극저온 냉각이 불필요하다는 것, 그리고 장기 저장에 의해 에너지가 손실되지 않는 것도 포인트라는 것. 또한 2018년의 논문에 따르면, 철 가루에 의한 순환형 에너지 시스템의 효율은 이론적으로는 40% 정도에 달할 것으로 보여지고있다.
SOLID를 이끄는 Chan Botter 씨는, 산업 수준에서 처음으로 시스템이 이용 된 것을 기뻐하면서도 이에 그치지 않고 "기술을 향상시키고 1MW 시스템을 실현시키기위한 후속을 이미 시작하고, 2024년에는 10MW 시스템을 준비하기 위해 계획을 진행하고 있습니다. 목표는 2030년까지 화석 연료 발전소를 지속 가능한 철분 발전소로 대체 가능하다고 생각하고 있습니다"라고 코멘트.
