혹시 '모래 배터리'라고 들어보셨나요?

[최인헌]

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리모컨, 손전등, 시계에 들어가는 배터리는 우리의 생활필수품 중 하나이죠.

혹시 '모래 배터리'라고 들어보셨나요?

2022년 핀란드의 폴라 나이트에너지(Polar Night Energy)에서는

모래의 열 물리학적 특성을 이용  ‘모래 배터리’를 개발했는데요.

이 배터리는 친환경 에너지의 주요 문제인 지속적인 공급 문제를 해결하고

겨울철 가정 난방에 도움을 줍니다.

오늘은 모래 배터리가 무엇이고 환경에 어떠한 긍정적 영향을 미치는지 알아보겠습니다.

모래 배터리의 소개에 앞서 먼저 모래의 특성에 대해 알아볼까요?

모래는 물과 비교했을 때 비열*이 낮은데요.

즉, 모래는 물보다 비열이 낮아 물체의 온도를 상승시키는데 필요한 에너지도 적습니다.

* 비열 : 어떤 물질 1g의 온도를 1℃ 만큼 올리는 데 필요한 열량

이해하기 쉽게 모래와 물을 비교하자면, 둘을 같은 열량으로 가열했을 때,

모래가 물에 비해 더 높은 온도까지 올라가게 되는데요.​

여름철, 해수욕장의 모래가 물보다 더 뜨거운 이유도 이러한 성질 때문이죠.

​또한, 모래는 열 손실률도 낮아 높은 열을 오랜 시간 저장할 수 있습니다.

더 나아가 모래는 다른 광물에 비해 가격 경쟁력이 좋고, 생산과정이나 폐기 과정에서

독성물질을 배출하지 않아 친환경적이라는 장점이 있습니다.

모래 배터리는 풍력 또는 태양광 에너지가 생산한 전력을 6개월 이상

약 500 ℃ 의 열로 저장할 수 있는데요.

또한, 기후 변화에 대응하여​ 탄소 배출을 줄인다는 장점이 있고

날씨에 따라 언제든 공급이 중단될 수 있는 재생에너지의 간헐성을 보완하기도 하죠.

모래 배터리는 어떠한 구조로 이루어져 있을까요?

모래 배터리의 구조는 꽤 단순한 편입니다.

태양광 발전기와 파이프로 연결된 강철 저장고에 100t 정도의 모래가 채워져 있는데요.​

장치를 작동하면 저장고 속 모래는 최대 600 ℃까지 가열되는데,

이렇게 만들어진 열에너지는 난방, 온수 등에 사용됩니다.

즉, 여름철 재생에너지가 생산한 잉여 전력으로 겨울에 필요한

열에너지를 만들어 놓는 셈이죠.

현재 폴라 나이트 에너지가 개발한 세계 최초의 '모래 배터리'는

핀란드 칸카아페(Kankaanpää) 바타얀코스키(Vatajankoski)지역난방

발전소에 설치되어 가동되고 있는데요.

에너지가 부족한 겨울, 칸카아페 마을의 공공건물과 상업용 건물, 주택 등에

여름에 생산한 잉여 전력을 공급한다고 합니다.

모래 배터리 상용화를 시작으로 앞으로 에너지 효율이 높고 친환경적인

배터리가 더 많이 개발되길 기대하며

더욱 활발한 모래 배터리 연구로 국내에서도 하루빨리 만나볼 수 있길 바랍니다.

[출처] 모래로 배터리를 만든다고? 신기한 친환경 에너지 '모래' 이야기!|작성자 환경교육 통합플랫폼