1 대기 밖 태양광 발전=밤이 되면 발전을 할 수 없고, 햇빛이 대기권 안으로 진입하면서 반사돼 에너지 손실이 큰 기존 태양광 발전의 단점을 보완한 획기적인 아이디어다. 지구 상공 약 3만5000㎞에 빛을 모아주는 집광판과 빛을 전기로 바꿔주는 광전지를 설치한다. 우주에서 햇빛을 모아 생성된 전기를 마이크로파로 전환해 지구로 쏘면 지표면에 설치된 수신기로 이를 받아 다시 전기로 변환한다. 지표면에 지름 약 1.6㎞의 수신기를 설치하면 1000㎿ 원자력발전소 1기에 해당하는 전력을 얻을 수 있다. WSJ는 거대한 집광판을 대기권 밖으로 쏘아 올리는 막대한 비용이 장애물이지만 몇 년 내 상용화가 될 것이라고 전했다.
2 산소로 충전되는 자동차 배터리=리튬이온 배터리를 사용한 하이브리드 자동차는 최근 상용화에 성공해 차세대 에너지 기술로 각광받고 있다. 그러나 1회 충전에 최대 약 64㎞밖에 운행할 수 없는 배터리 용량이 한계다. 이를 극복하기 위해 개발 중인 것이 리튬에어 배터리다. 화학 반응제로 화학물질이 아닌 공기 중의 산소를 배터리 내부로 끌어들여 충전하는 방식이다. 한번 충전으로 기존 배터리의 10배를 간다. 작고 가벼우며 가격도 싸다. 상용화까지 10년 이상 걸릴 것으로 예상된다.
3 고효율 에너지 저장 기술=비용 대비 효율이 떨어지는 기존 에너지 저장 장치를 대체할 만한 고효율 저장 장치도 차세대 에너지 기술로 꼽힌다. 풍력·태양광 같은 자연에너지는 고갈되지 않고 공해를 일으키지 않는다는 점에서 완벽한 에너지원이다. 그러나 기상 상황에 따라 수급이 불안정하다는 단점이 있다. 이런 제약을 뛰어넘기 위해 자연에너지원으로부터 생산된 전력을 저장한 후 필요할 때 송전하는 기술이 필수적이다.
4 이산화탄소 처리 장치=에너지 발전에 석탄이나 석유 같은 화석연료를 사용하되 이때 발생하는 이산화탄소를 완벽히 처리하는 기술이다. 화력발전소에서 발생하는 이산화탄소를 배출하지 않고 모아 고체상태인 금속산화물로 전환시켜 땅속이나 바닷속에 저장한다. 연간 20억t에 이르는 화력발전소의 이산화탄소 배출량을 90% 가까이 줄일 수 있다. 내년에 1메가와트 규모의 시범 공장이 세워지고 2020년께 상용화가 가능할 것으로 전망된다.
5 해조류 이용한 바이오 연료=현재 바이오 연료의 주원료인 옥수수 대신 해조류를 대량생산해 에너지로 전환하는 방식이다. 해조류는 매우 빨리 성장할 뿐 아니라 바닷속 이산화탄소를 섭취한다. 게다가 재배 면적당 추출되는 바이오연료가 옥수수의 10배가 넘는다. 상용화에 성공할 경우 전 미국인이 이를 자동차 연료로 사용할 수 있다는 가설도 있다.
이에스더·김민상 기자
◆그린에너지=석유·석탄 등 화석연료를 대체할 수 있는 바이오연료·태양광·풍력·조력·지열 등 재생 가능 에너지와 에너지 효율을 높이는 기술을 뜻한다. 그린에너지는 초기 투자 비용이 높고 효율이 낮다. 그러나 화석연료 고갈과 지구온난화 문제를 극복할 수 있는 대안이 떠오르며 전 세계적으로 활발히 연구되고 있다.
