[과학송] 에너지 (2017. 6. 21)

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LGScienceLand_과학송

2020. 8. 31.

 

 

지금까지 석유 캐고 석탄 캐면

화력발전 자동차도 움직여

자원은 점점 더 고갈되고

새로운 에너지 개발 필요해

태양열, 태양광 발전 바이오매스

풍력 지열 천연가스 수력 해양에너지

동해바다 깊이 묻힌 메탄 하이드레이트

자연에서 얻을 수 있는 천연에너지~

 

깊은 바다 고체 형태 메탄 추출해

농작물에서 알코올 뽑아내는 (바이오매스!)

그렇지만 아직 제약사항 많아

기후, 환경, 밀도, 경제성 연구 더 필요해

 

연료전지, 우주에서 태양광발전

핵융합에 수소에너지까지

새로운 에너지 개발되고 있지

조금씩 조금씩 상용화되고 있어

물을 전기분해 수소 태워 발전

수소 에너지는 자원이 무한해

인공위성 띄워 우주태양광 발전

마이크로 파로 변환해 지구에 전달해

 

전지 안에 수소를 넣게 되면

공기중의 산소를 만나게 되어

전기화학 반응이 생기게 되지

이렇게 발전하고 있는 연료전지

재생 에너지로 환경을 보존하고

화석연료 대체하는 새로운 에너지

 

[대체에너지]

석탄과 석유, 원자력 등 기존에 사용하고 있는 연료에너지는 자원이 한정되어 있어 산업이 발달하면서 수요가 많아질수록 빨리 소모됩니다.

또한 지역적으로 편중되어 있는 경우가 많고, 지구온난화 등을 막기 위해 새로운 새로운 대체에너지를 개발해야 합니다.

 

[천연에너지]

천연자원으로부터 얻을 수 있는 에너지를 천연에너지라고 합니다.

천연가스나 수력, 태양력, 풍력과 지열, 조력발전 등 자연상태의 에너지를 이용하는 방식입니다.

그러나 천연에너지를 이용하기 위해서는 기후와 환경영향, 자원의 밀도와 개발했을 때의 경제성도 함께 고려해야 하므로 개발비가 많이 들고 사용빈도가 높지 않습니다.

 

A. 메탄 하이드레이트

불타는 얼음이라고도 불리는 메탄 하이드레이트는 메탄과 물이 빙하나 해저에서 높은 압력으로 인해 얼음 형태로 형성된 연료입니다.

형태는 드라이아이스와 유사하지만, 녹으면서 물과 함께 천연가스로 사용할 수 있는 메탄을 발생시킵니다.

보통 대륙연안 1,000미터 근처에 매장되어 있으며 매장량이 많아 차세대 연료로 각광받고 있습니다.

그러나 메탄에 의한 온실효과와 깊은 바다에서 채취해야 한다는 어려움이 있습니다.

 

B. 바이오매스

생물체를 열분해시키거나 발효시켜 메탄이나 알코올을 얻어 연료로 사용하는 방법입니다.

주로 옥수수나 사탕수수가 많이 이용되며, 식물이나 미생물을 이용하기 때문에 자원이 고갈될 위험이 적습니다.

 

 

 

 

[새로운 에너지의 개발]

A. 수소에너지

수소는 물을 전기분해해서 얻기 때문에 자원의 양이 무한하며, 수소가 연소할 때 산소와 결합하여 물로 되므로 공해가 없습니다.

또한 다른 연료에 비해 수송과 저장이 비교적 간편합니다.

 

 

 

 

 

B. 우주태양광발전

우주태양광 발전은 지상에서 이루어지는 태양광발전과 기본적으로 같은 방식이지만, 전지판을 위성에 싣어 우주나 달에 설치해서 효율을 크게 높이는 방법입니다.

우주 태양광 발전으로 생산한 전기를 마이크로파의 형태로 변환되서 지상으로 전송됩니다.

 

 

 

C. 연료전지

연료전지는 수소를 산화시킬 때 전자가 흐르는 것을 이용해서 발전하는 것입니다.

이 방식은 다른 화석연료보다 효율이 높고 환경오염이 없다는 점입니다.

화석연료는 연소되면서 탄화수소를 발생시키지만, 수소는 연소시에 물만을 생성하기 때문입니다.