화석연료 대체하는 궁극의 청정에너지

수소에너지 원료는 지구의 70% 차지하는 물

수소에너지는 21세기가 발명한 새로운 에너지로 불린다. 미래의 궁극적인 청정에너지원으로 만약 상용화가 되면 가히 혁명적인 결과를 낳을 것이다. 지구상에 풍부하게 존재하는 물을 원료로 사용할 수 있으며, 연소 시에도 극소량의 질소와 물만 생성되고, 공해물질은 발생되지 않기 때문이다.

산업혁명 이후 지금까지 인류의 주된 에너지 자원은 석탄, 석유로 대표되는 화석연료다. 화석연료는 태우기 쉽고 발열량이 높으며 이용이 편리하지만, 오염물질이 발생하고 매장량이 한정돼 있다는 단점이 있다. 반면 수소는 발생량이 크면서도 연소 후에도 오염 물질을 생성하지 않으며, 구하기도 쉽다는 장점이 있다.

다만 수소를 에너지로 이용하려면 생산, 저장·운반·실용화 등의 문제를 해결해야 한다. 물로 존재하거나 또는 안정된 탄소화합물로 존재하는 수소를 얻기 위해서는 물을 전기 분해하거나 화석연료에서 수소를 분해해야 한다. 하지만 물을 전기분해하는 방식은 소모되는 전기에너지에 비해 생산되는 수소에너지의 경제성이 현저히 낮다는 단점이 있다. 따라서 현재 대체전원 또는 촉매를 이용하거나, 궁극적으로는 태양광·풍력 등 신재생에너지를 이용하는 제조기술에 대한 연구도 진행되고 있다.

수소는 가장 가벼운 기체인데다 폭발의 위험이 높아서 고도의 저장기술이 필요하다. 주로 고압으로 압축해 저장하는데 단위 부피당 저장밀도가 너무 낮아 경제성과 안정성이 부족해, 액체와 고체로 저장하는 신기술들이 연구되고 있다. 수소에너지의 유용성 덕분에 향후 화석 연료·원자력을 뛰어 넘는 수소에너지 시대가 올 것으로 내다보고 있다.