값 싸고 안전한 '청정 에너지'의 꿈
낭비 줄이고 효율 높이는 습관부터
대체 에너지의 목록이 끊임없이 늘어나고 있다. 태양열, 태양광, 풍력, 조력(潮力), 파력(波力), 바이오매스, 지열(地熱), 원자력에 이어서 수소, 바이오 에탄올, 바이오 디젤이 등장했다. `꿈의 에너지'라는 핵융합에 대한 관심도 높아지고 있다. 지금까지 우리의 끊임없는 노력에도 불구하고 화석 연료를 대체할 에너지원(源)의 정체는 아직도 묘연한 형편이다.
우리가 원하는 대체 에너지는 비용이 충분히 적고, 안전하게 사용할 수 있고, 환경이나 우리 건강에 영향을 적게 미치고, 지속적으로 사용할 수 있어야 한다. 그러나 그런 조건을 모두 만족하는 완벽한 `꿈의 에너지'는 있을 수가 없는 것이 현실이다. 에너지를 생산하고 소비하는 모든 과정이 환경에 영향을 미칠 수밖에 없기 때문이다.
우선 청정 에너지에 대한 환상을 버려야 한다. 아무리 많이 사용해도 괜찮은 진정한 청정 에너지에 대한 이루어질 수 없는 꿈이라는 뜻이다. 수소가 대표적인 경우다. 수소를 산소와 함께 직접 연소시키면 깨끗한 물이 이외의 다른 오염 물질이 비교적 적게 생기는 것은 사실이다. 그렇다고 수소가 완벽한 청정 연료인 것은 절대 아니다.
우선 물을 전기분해해서 수소를 만드는 과정에 엄청난 에너지가 필요하다. 물을 전기분해해서 얻은 수소를 다시 연소시켜서 물을 만들게 되면 경제적인 손실을 감수할 수밖에 없다. 우리는 어떤 경우에도 세상에 공짜가 없다는 냉혹한 열역학 법칙의 한계를 벗어날 수 없기 때문이다.
그뿐이 아니다. 수소가 연소되면서 생기는 물이 수증기로 배출되는 것도 문제가 된다. 공기 중의 습도가 높아지면 생활 환경이 악화되고, 지역의 기후에도 심각한 영향을 주게 된다. 수소를 연소시키는 엔진의 효율과 수소의 운반과 저장에 필요한 비용까지 고려하면 문제는 더욱 심각해진다. 정말 밑지는 장사가 될 가능성이 크다.
수소와 산소를 이용하는 연료전지의 경우에도 사정은 크게 다르지 않다. 연료전지가 수소를 직접 연소시키는 내연기관보다 효율이 조금 높은 것은 사실이다. 그러나 연료전지에는 황산과 같은 맹독성 전해질이 필요하기 때문에 연료전지의 경제성도 보장된 것은 아니라는 뜻이다.
그렇다고 수소가 전혀 쓸모 없다는 뜻은 아니다. 인구가 밀집해 있는 도시의 생활 환경 개선에는 수소가 도움이 될 수도 있다. 그러나 수소를 대체 에너지로 사용하려면 수소의 생산 설비를 사람이 많이 살지 않는 오지(奧地)에 설치해야만 한다. 즉 수소의 경제성은 수소의 생산 설비에서 발생하는 오염을 제거할 필요가 없는 경우에만 보장이 될 수 있다는 뜻이다. 수소의 경제성은 수소의 생산과 소비의 단계가 아니라 생산 과정에서 발생하는 오염제거 비용의 절약에서 얻어지는 것이라는 뜻이다.
그렇게 확보된 수소의 경제성은 지극히 불안정할 수밖에 없다. 아무리 오지라고 하더라도 허용되는 오염의 수준에는 명백한 한계가 있을 수밖에 없다. 사람이 살지 않는 지역이라고 무작정 오염시킬 수가 없기 때문이다. 만약 생산시설에서의 오염까지 개선을 해야만 한다면 수소는 감당할 수 없을 정도로 비싼 연료가 된다.
그렇다고 지속 가능한 대체 에너지의 개발 노력을 중단할 수는 없다. 에너지의 낭비를 줄이는 것도 새로운 대체 에너지의 개발만큼이나 중요한 과제다. 에너지의 불필요한 낭비는 철저하게 억제해야 하고, 에너지의 효율도 개선해야 한다. 애써 만든 에너지를 비효율적으로 마구 낭비해 버린다면 우리의 생활환경은 악화될 수밖에 없다.
낭비 줄이고 효율 높이는 습관부터
대체 에너지의 목록이 끊임없이 늘어나고 있다. 태양열, 태양광, 풍력, 조력(潮力), 파력(波力), 바이오매스, 지열(地熱), 원자력에 이어서 수소, 바이오 에탄올, 바이오 디젤이 등장했다. `꿈의 에너지'라는 핵융합에 대한 관심도 높아지고 있다. 지금까지 우리의 끊임없는 노력에도 불구하고 화석 연료를 대체할 에너지원(源)의 정체는 아직도 묘연한 형편이다.
우리가 원하는 대체 에너지는 비용이 충분히 적고, 안전하게 사용할 수 있고, 환경이나 우리 건강에 영향을 적게 미치고, 지속적으로 사용할 수 있어야 한다. 그러나 그런 조건을 모두 만족하는 완벽한 `꿈의 에너지'는 있을 수가 없는 것이 현실이다. 에너지를 생산하고 소비하는 모든 과정이 환경에 영향을 미칠 수밖에 없기 때문이다.
우선 청정 에너지에 대한 환상을 버려야 한다. 아무리 많이 사용해도 괜찮은 진정한 청정 에너지에 대한 이루어질 수 없는 꿈이라는 뜻이다. 수소가 대표적인 경우다. 수소를 산소와 함께 직접 연소시키면 깨끗한 물이 이외의 다른 오염 물질이 비교적 적게 생기는 것은 사실이다. 그렇다고 수소가 완벽한 청정 연료인 것은 절대 아니다.
우선 물을 전기분해해서 수소를 만드는 과정에 엄청난 에너지가 필요하다. 물을 전기분해해서 얻은 수소를 다시 연소시켜서 물을 만들게 되면 경제적인 손실을 감수할 수밖에 없다. 우리는 어떤 경우에도 세상에 공짜가 없다는 냉혹한 열역학 법칙의 한계를 벗어날 수 없기 때문이다.
그뿐이 아니다. 수소가 연소되면서 생기는 물이 수증기로 배출되는 것도 문제가 된다. 공기 중의 습도가 높아지면 생활 환경이 악화되고, 지역의 기후에도 심각한 영향을 주게 된다. 수소를 연소시키는 엔진의 효율과 수소의 운반과 저장에 필요한 비용까지 고려하면 문제는 더욱 심각해진다. 정말 밑지는 장사가 될 가능성이 크다.
수소와 산소를 이용하는 연료전지의 경우에도 사정은 크게 다르지 않다. 연료전지가 수소를 직접 연소시키는 내연기관보다 효율이 조금 높은 것은 사실이다. 그러나 연료전지에는 황산과 같은 맹독성 전해질이 필요하기 때문에 연료전지의 경제성도 보장된 것은 아니라는 뜻이다.
그렇다고 수소가 전혀 쓸모 없다는 뜻은 아니다. 인구가 밀집해 있는 도시의 생활 환경 개선에는 수소가 도움이 될 수도 있다. 그러나 수소를 대체 에너지로 사용하려면 수소의 생산 설비를 사람이 많이 살지 않는 오지(奧地)에 설치해야만 한다. 즉 수소의 경제성은 수소의 생산 설비에서 발생하는 오염을 제거할 필요가 없는 경우에만 보장이 될 수 있다는 뜻이다. 수소의 경제성은 수소의 생산과 소비의 단계가 아니라 생산 과정에서 발생하는 오염제거 비용의 절약에서 얻어지는 것이라는 뜻이다.
그렇게 확보된 수소의 경제성은 지극히 불안정할 수밖에 없다. 아무리 오지라고 하더라도 허용되는 오염의 수준에는 명백한 한계가 있을 수밖에 없다. 사람이 살지 않는 지역이라고 무작정 오염시킬 수가 없기 때문이다. 만약 생산시설에서의 오염까지 개선을 해야만 한다면 수소는 감당할 수 없을 정도로 비싼 연료가 된다.
그렇다고 지속 가능한 대체 에너지의 개발 노력을 중단할 수는 없다. 에너지의 낭비를 줄이는 것도 새로운 대체 에너지의 개발만큼이나 중요한 과제다. 에너지의 불필요한 낭비는 철저하게 억제해야 하고, 에너지의 효율도 개선해야 한다. 애써 만든 에너지를 비효율적으로 마구 낭비해 버린다면 우리의 생활환경은 악화될 수밖에 없다.
