파력발전과 온도차 발전

지구의 해안에 들이치는 파도의 에너지는 모두 200-300만 메가와트에 달할 것으로 추정된다. 이와 같이 잠재량은 매우 많지만 파도로부터 전기를 얻는 시도는 아직 연구개발단계에 머물어 있지 실용화되지는 않고 있다. 단지 몇 개의 원형 형태의 시스템이 실험적으로 설치되어 운영되고 있다. 이것들은 모두 해안선에 설치되어 있고, 총 발전용량은 1메가와트도 채 안된다.

스코틀란드 서부의 이슬레이 섬에서는 재능있는 기술자들이 파력발전기 실험을 하고 있다. 여기서는 파도가 거꾸로 뒤집힌 것 같은 콘크리트 물통 속으로 밀려들어온다. 콘크리트 물통은 해수면 바로 밑에 놓여 있고, 그 위로는 관이 하나 솟아 있다. 이 관으로는 공기가 빠져나오고 빨려들어간다. 이 범상치 않은 발전소의 기술자는 파력발전소를 “바다가 숨을 쉬고, 우리가 그 숨을 붙잡아들이는 것”이라고 설명한다. 관 속으로 들어온 공기는 터빈과 부딪치면서 흘러간다. 터빈의 날개는 바다가 숨을 들이쉬거나 내쉬는 것에 상관없이 항상 한 방향으로만 돌도록 제작되어 있다. 세계 최초의 이 파력발전기는 300 가구에 전기를 공급할 수 있다. 많은 양은 아니다. 그렇지만 기술자들은 “우리는 이제 처음 시작입니다. 비행기도 하루 아침에 발명된 것이 아니잖아요”라고 말한다. 이들 연구자들은 파력발전소가 항구의 방파제 같은 것을 이용하면 해안을 따라 어디에나 세울 수 있게 될 것이라고 생각한다.

바다에서의 온도차를 이용해서 에너지를 얻으려는 생각은 100년 이상 된 것이다. 이것이 실용화되면 가장 큰 재생가능 에너지원이 얻어지는 셈이지만, 열역학적으로 보면 온도차가 클수록 에너지를 뽑아내기가 쉽기 때문에 바다의 그다지 크지 않은 온도차를 이용해서 에너지를 얻는 것은 기술적으로 쉬운 일이 아니다. 온도차가 적어도 섭씨 20도 이상은 되어야 기술적으로 에너지를 얻기가 적합한데, 이러한 곳은 열대의 깊은 바다밖에 없다. 그러나 깊은 바다에 장치를 설치하는 데는 여러 가지 어려움이 따르기 때문에, 온도차를 이용한 발전이 실용화되려면 상당한 시간이 걸릴 것으로 예측된다. 온도차로 에너지를 얻기 위해서는 기술적으로 두 개의 시스템을 적용할 수 있다. 하나는 따뜻한 바다물을 낮은 압력에서 증발시켜서 증기를 만들고 이것으로 터빈을 돌린 후, 터빈을 통과한 증기는 응축기에서 차가운 바다물을 이용해서 냉각시키는 것이다. 다른 하나는 폐쇄된 회로 속에서 따뜻한 바닷물을 이용해서 암모니아 같이 끓는점이 낮은 액체를 끓여 그 증기로 터빈을 돌리는 것이다. 터빈을 돌린 암모니아 증기는 열교환기에서 차가운 바닷물에 의해 응축되어 되돌려진다.