[대체에너지] Beneath your feet
http://www.economist.com/specialreports/displaystory.cfm?story_id=11565660
Geothermal could be hot
필리핀이 그다지 선진국이라고 볼 수는 없는 나라이지만, 지열에너지 부분 만큼은 세계적이다. 전체 에너지 소모량의 1/4을 지열에너지로 공급하고 있음. 지열에너지의 특징은, 다른 대체에너지의 장점을 모두 갖춘데다 더해서, 낮과 밤의 구별이 없이 하루 종일 이용할 수 있다는 점이다.
간단한 원리는, 수백미터 정도의 간격을 두고 동시에 평행한 두 개의 홀을 충분히 뜨거운 바위덩어리가 나올때까지 굴착을 한 후, 한쪽 구멍에 물을 붓고, 다른 한쪽에서 증기가 품어나오게 하여 발전기를 돌리는 방법임. (일종의 인공화산을 만든다는 개념이고, 이걸 engineered geothermal system, 이른바 EGS 라고 부름.)
MIT의 Tester 박사는, 향후 15년간 시범사업을 실시하여 최종적으로는 2050년까지 100기가와트의 발전이 가능할 정도까지 만들어 상용화시킨다는 꿈을 꾸고 있다.
주요 기술적인 문제는, 화강암을 어떻게 뚫느냐는 것이다. 화강암은 특성상 지열에너지에 가장 효과적인 암석이다. Tester 박사의 1조원 프로젝트의 주요 부분은 이 화강암류의 구미가 당기는 암석군들을 어떻게 하면 싸고 빠르게 뚫어서 잘 써먹게 할 수 있느냐를 연구하는 것이다.
상용화만 된다면 환상적인 에너지 수단이 될 것이다. No unsightly turbines. No need to cover square kilometres of land with vast mirrors. And it is always on. Anybody got a billion dollars handy?
*. google.org 를 보니깐, Potter Drilling 이라는 회사(이름만 보면 알 수 있듯이 바위에 구멍뚫는거 연구하는 회사)에 4백만불을 투자했고, AltaRock Energy, Inc (요것도 이름에 바위가 들어감) 라는 회사에 6.25 밀리언을 투자했군요. 그렇습니다. 돈을 벌면 이렇게 써야 됩니다. 기특한 친구들 같으니라구. 보니깐 지들 죽기전에 상용화 안될 수도 있겠구만... geothermal energy는... 하긴 2명 따로 따로 각자의 재산이 18조원쯤 되면 별 부담은 없겠습니다.
아래 그림은 Potter Drilling 회사 홈페이지에서 발췌한 기본 개념도 입니다. 너무나 간단하지요. 그런데 이거 구현하는데 1조원이 든답니다.
How EGS Works
EGS systems are developed in the following stages..
Development Stages
A production injection well is drilled into hard crystalline rock to depths up to 30,000 ft where rock temperatures are >170 °F.
The rock is fractured to establish an artificial reservoir by injecting fluid under high pressures to crack and enlarge pre existing openings.
A production well is drilled to create a circulation loop between the geothermal wells. Cold water (or municipal waste) is sent down an "injection well" and superheated at depth. The hot water is then recovered via the "production well."
The hot water is used to vaporize a "working fluid" in separate adjacent pipes. The fluid vapor powers a binary turbine generator.
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오프로드 2008/08/19 22:19
도대체 지열의 근원은 무엇일까요? 지구 내에서 에너지를 만드는 소스는 없기 때문에 어딘가 외부에서 와야 하는데요. 태양 에너지가 대류를 통해 지구 안으로 들어간 것 같지도 않고, 원래 지구가 탄생부터 지금까지 가지고 있는 열이라고 볼 수도 없고... 지구의 중력이 열로 변한 걸까요? 만유인력에 의해 지구 표면은 지구 안에서 계속 당기고 있고 압축이 될 수 없으면 열로 변해 지구 밖으로 분출해야 할 텐데요...
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어부 2008/08/21 09:29
근본적으로는 지구 내부의 방사성 물질로 인한 맨틀 대류일 것입니다.
그런데, 지열에 대해 소스는 거의 무한정인데 '끌어내 쓰기가 상당히 힘들다'는 의견이 많았죠. 물을 이용한다면 물을 계속 공급해야 하는데 이게 힘든 지역이 많고, 여기처럼 단단한 바위에 구멍을 뚫어야 한다든가.. 그리고 화산 지역에 물을 통해 열을 끌어내는 것까지 문제가 없어도 대부분 유황분을 많이 갖고 나오기 때문에 파이프가 부식된다든가 하는 문제가 있었습니다. 어느 정도 만족스러운 해결책이 나왔는가는, 아직 잘 모르겠습니다.
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DHL14 2008/08/20 01:42
1GW가 샌프란시스코 하나를 커버할 수 있다고 합니다. 그리고 지열에너지의 기원은, 추측컨대 대부분은 지구 내부의 천연 방사능 물질의 분해과정에서 나온 것이라도 하고, 일부는 지구생성 과정에서 외부운석이 박히면서 그 충격과 압축력이 열에너지로 나오는 것이라고도 하고, 니켈/구리 등의 중금속이 core로 sinking하면서 발산되는 열이라고도 하고, 지구의 전자기장도 일정 역할을 할 것이라는 설이 있다고 합니다.(from Wiki). 추산컨데, 지열에너지의 총량은 4 -10 테라와트급이라고 하는군요. 좀 재미있는 학설로는, 지구 자전으로 인해 발생되는 조력(밀/썰물 유발하는...)이 단단한 대륙을 떠다니거나 출렁대게 하지는 못하고, 왜곡되게 뒤틀리게 할텐데 그때 나오는 압축력이 열을 발생시킨다 라는 얘기입니다.
