재생에너지의 뜻과 종류

재생에너지의 뜻과 유형

우리는 선사시대부터 주변에 있던 유한한 자원을 사용해왔습니다. 석유, 가스, 석탄과 같은 화석연료가 이에 포함되는데, 이런 연료는 재생 불가능한 에너지원입니다.

 

재생 불가능한 에너지원은 일반적으로 전 세계 몇몇 특정 지역에서만 발견되기 때문에 자원이 풍족한 국가가 있는 반면, 매우 희소한 국가도 있습니다.

 

이와는 대조적으로 햇빛과 바람은 어느 국가나 접근할 수 있습니다. 게다가 재생 불가능한 많은 에너지원은 환경이나 인간의 건강을 위협할 수 있습니다.

 

예를 들어, 석유 시추는 캐나다의 아한대 숲을 채굴해야만 진행할 수 있으며, 파쇄와 관련된 기술은 지진과 수질 오염을 일으키고, 석탄발전소는 공기를 오염시킬 수 있습니다.

 

무엇보다도 이러한 모든 활동이 지구 온난화에 기여합니다. 그렇기 때문에 우리는 '재생에너지' 개발과 사용에 더 관심을 기울여야 합니다.

 

재생에너지란 무엇일까요? 종종 청정에너지라고 불리는 재생에너지는 지속적으로 보충되는 천연자원 또는 공정을 통해 얻을 수 있습니다. 재생에너지는 종종 새로운 기술로 간주되지만, 자연의 힘을 활용하는 것은 난방, 운송, 조명 등에 오랫동안 사용되어 왔습니다.

 

바람은 바다를 항해하는 선박과 곡물을 갈기 위한 풍차에 동력을 제공했습니다. 태양은 낮 동안 따뜻함을 제공하고 열이 저녁까지 지속되도록 도왔습니다. 그러나 지난 500년 동안 인간은 점점 더 저렴하고 깨끗하지 않은 석탄이나 가스와 같은 에너지원을 주로 사용해왔습니다.

 

풍력 및 태양 에너지를 포착하고 유지하는 혁신적이고 저렴한 방법이 점점 더 많아지면서 재생에너지는 미국 발전량의 1/8 이상을 차지하는 중요한 전력원이 되고 있습니다. 재생에너지의 확장은 전력을 그리드로 다시 판매할 수 있는 주택의 옥상 태양광 패널에서 거대한 해상 풍력발전소에 이르기까지 크고 작은 규모로 일어나고 있습니다. 지금은 일부 농촌에서도 난방 및 조명을 위해 재생에너지에 의존하고 있습니다.

 

그럼 재생에너지에는 어떤 유형이 있을까요?

 

첫째, 태양 에너지입니다. 인간은 수천 년 동안 태양 에너지를 활용하여 작물을 재배하고 따뜻하게 유지하며 음식을 건조해 왔습니다. 오늘날 우리는 난방이나 물을 데우거나 장치에 전력을 공급하는 등 여러 가지 방법으로 태양광을 사용합니다.

 

태양광 또는 광전지(PV)는 태양광을 직접 전기로 변환하는 실리콘 또는 기타 물질로 만들어집니다. 분산형 태양광 시스템은 전체 이웃에 전력을 공급하는 옥상 패널 또는 커뮤니티 프로젝트를 통해 가정과 기업을 위해 지역적으로 전기를 생산합니다.

 

태양열 농장은 거울을 사용하여 태양전지에 태양광을 집중시켜 수천 개의 가정에 전력을 공급할 수 있습니다. 떠다니는 태양열 농장은 생태학적으로 민감하지 않은 폐수 시설과 수역을 효과적으로 사용할 수 있습니다. 태양열은 미국 발전량의 1% 이상을 공급합니다.

 

태양 에너지 시스템은 대기 오염 물질이나 온실가스를 생성하지 않으며 대부분의 태양 전지판은 제조 공정 외에 환경에 거의 영향을 미치지 않습니다.

 

둘째, 풍력 에너지입니다. 우리는 과거 구식 풍차에서 많이 발전했습니다. 오늘날 직경이 거의 비슷한 터빈을 가진 고층빌딩만큼 큰 터빈이 전 세계적으로 주목을 받고있습니다. 풍력 에너지는 터빈의 블레이드를 돌려 발전기에 공급하고 전기를 생산합니다.

 

미국에서 풍력 발전을 잘하고 있는 주는 캘리포니아, 텍사스, 오클라호마, 캔자스 및 아이오와가 포함되지만, 터빈은 언덕과 탁 트인 평야와 ​​같이 풍속이 빠른 곳이면 어디든 배치할 수 있으며 심지어 해상 연안에도 설치할 수 있습니다.

 

셋째, 수력 발전입니다. 풍력 에너지가 곧 주도권을 차지할 것으로 예상 되지만, 수력은 미국에서 가장 큰 전력 재생에너지원입니다. 수력 발전은 물(일반적으로 큰 강에서 빠르게 움직이는 물 또는 높은 지점에서 빠르게 하강하는 물)에 의존하며 발전기의 터빈 블레이드를 회전시켜 그 물의 힘을 전기로 변환합니다.

 

국제적으로 대형 수력 발전소 또는 초대형 댐은 종종 재생 불가능한 에너지로 간주됩니다. 초대형 댐은 자연 흐름을 전환하고 감소시켜 강에 의존하는 동물 및 인구의 접근을 제한합니다. 그러나 안전하게 관리되는 소규모 수력 발전소는 흐름의 일부만 전환하기 때문에 환경에 큰 피해를 주지 않는 경향이 있습니다.

 

넷째, 바이오매스 에너지입니다. 바이오매스는 식물과 동물에서 나오는 유기 물질로 작물, 폐목재 및 나무가 이에 포함됩니다. 바이오매스가 연소되면 화학 에너지가 열로 방출되어 증기 터빈으로 전기를 생산할 수 있습니다. 바이오매스는 종종 깨끗하고 재생 가능한 연료이며 석탄 및 기타 화석 연료에 대한 보다 친환경적인 대안으로 잘못 설명됩니다.

 

그러나 최근 연구에 따르면 많은 형태의 바이오매스(특히 숲에서 추출)가 화석 연료보다 더 많은 탄소 배출량을 생산합니다. 생물 다양성에 대한 부정적인 결과도 있습니다.

 

그럼에도 불구하고 일부 형태의 바이오매스 에너지는 적절한 환경에서 저탄소 옵션으로 사용될 수 있습니다. 예를 들어, 빠르게 분해되어 탄소를 방출하는 제재소의 톱밥은 저탄소 에너지원이 될 수 있습니다.

 

다섯째, 지열 에너지입니다. 대표적으로 온천이 바로 지열 에너지를 사용한 것입니다. 지구 중심의 암석에서 방사성 입자가 천천히 붕괴되기 때문에 지구 중심부는 태양 표면만큼 뜨겁습니다. 깊은 우물을 시추하면 매우 뜨거운 지하수를 지표면으로 가져와 터빈을 통해 펌핑하여 전기를 생산합니다.

 

지열 발전소는 사용하는 증기와 물을 저수지로 다시 펌핑하므로 일반적으로 배출량이 적습니다. 지하 저수지가 없는 곳에 지열 발전소를 만드는 방법이 있지만, 이미 지질학적 핫스팟으로 간주되는 지역에서 지진의 위험을 증가시킬 수 있다는 우려가 있습니다.

 

여섯째, 해양 에너지입니다. 조력 에너지 및 파도 에너지는 아직 개발 단계에 있지만, 바다는 항상 달의 중력에 의해 지배될 것이므로 그 힘을 활용하는 것이 매력적인 옵션입니다.

 

일부 조력 에너지 접근 방식은 댐과 매우 유사하게 작동하며 만이나 석호에 사는 야생동물에 해를 끼칠 수 있습니다. 조력 발전과 마찬가지로 파력 발전은 수면 위 또는 바로 아래에 댐과 같은 구조 또는 해저에 고정된 장치를 사용합니다.

 

앞에서 살펴본 여러 재생에너지를 사용하면 청정에너지 미래로의 전환을 가속할 수 있습니다. 물론 '재생 가능'하다고 모두 환경에 유익한 것은 아닙니다. 바이오매스나 대형 수력발전 댐은 야생 동물, 기후 변화 등에 끼치는 영향을 생각하면 그리 좋은 선택은 아닐 수 있습니다. 따라서 다양한 유형의 재생에너지를 꾸준히 연구하고 개발하는 노력이 필요합니다.