| Michael Kanellos ( CNET News.com ) 2007/02/06 10:56:01 AM |
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잽(Zap)에서 곧 나올 오비오(Obvio)와 같은 에탄올 자동차는 대체로 식물성 알코올로 구성된 혼합 연료를 사용할 수 있다. 에탄올은 자동차 배기관으로 배출되는 물질이 더 적으며 성능도 휘발유 자동차와 비슷하다. 하지만 옥수수나 콩에서 생성되는 에탄올은 경제적인 면에서 전망이 밝지 않다. 기본 사항: 에탄올은 옥수수, 사탕수수 또는 그 외의 식용 식물에서 생성된 알코올이다. 플랜트 원료는 여러 단계의 가열과 감축(reduction)을 거치면서 생산된다. 에탄올은 일반적으로 휘발유와 혼합해 사용한다. 일부 자동차는 85% 에탄올과 15% 휘발유로 된 혼합물을 사용하지만 에탄올을 더 적은 비율의 첨가제로 사용하는 경우가 흔하다. 미국 운전자들 중 47%가 에탄올을 어떤 형태로든 사용하고 있지만, 일반적으로 자동차에는 소량만 주입한다. 미국의 많은 주에서는 현재 인간 및 기타 동물의 건강에 해를 줄 가능성이 있는 일반 연료 첨가제인 MTBE의 대체 물질로 이것을 사용한다. 찬성 의견: 에탄올은 일반 연료에 비해 오염이 적다. 그리고 대량 생산 방법은 이미 개발됐다. 브라질은 사탕수수로 만든 에탄올을 대대적으로 사용하고 있다. 미국에서는 투자자들이 에탄올 정제 시설에 수십억달러를 쏟아 붓고 있다. 미국 재생 에너지 위원회(ACORE)의 회장인 마이클 에카트(Michael Eckhart)에 의하면 미국에는 109개의 에탄올 플랜트가 있으며 40개의 신규 프로젝트가 곧 시작될 것이다. 반대 의견: 이유는 많다. 먼저, 식용 식물은 연료 공급원으로는 이상적이지 못하다. 연료 산업계에 효소를 공급하고 있는 세레스(Ceres)의 주 재무 담당관인 폴 매크로스키(Paul McCroskey)에 의하면 1에이커의 옥수수 농장에서 480갤런의 에탄올을 생산한다. 어마어마한 땅이다. 에탄올에서는 휘발유에 비해 3분의 2 정도의 에너지만 나오므로 에탄올을 사용하면 자동차 연비가 낮아진다. 에탄올을 생산할 때 수톤의 이산화탄소가 생성되는 데 이것을 제대로 처리하지 못하면 역시 온실 가스가 된다. 에탄올을 생산하는 데도 많은 에너지가 필요하다. 어떤 사람들은 에탄올이 인기가 있는 것은 선거일에만 모습을 드러내는 경향이 있는 농부들이 좋아하기 때문이라고 한다. 게다가 옥수수 값은 올라가고 있고 유가는 내려가고 있다. 2006년 1월에 에탄올은 배럴 당 3달러에 팔렸고 옥수수 한 부셸(36리터)은 2달러였다. ACORE에 의하면 현재 에탄올은 배럴 당 2달러에 팔리며 옥수수는 한 부셸에 4.20달러다. 에카트는 “연료 사업의 가장 수익성이 있는 분야가 1년 만에 사라진 것”이라며 OPEC이 유가를 더 낮추어 에탄올 산업계에 압력을 가할 것이라고 덧붙였다. 2. 셀룰로오스 에탄올
마스코마(Mascoma)의 창설자인 리 린드(Lee Lynd)가 시험 가동 중인 에탄올 시설을 점검하고 있다. 셀룰로오스 에탄올은 폐기물에서 추출된 에탄올이며, 대부분의 경우 미생물을 이용해 목재 폐기물을 알코올로 변환하기 때문에 노동조합이 결성될 염려가 거의 없다. 앞으로 몇 년 내에 주요 플랜트들이 가동을 시작할 것으로 예상된다. 벤처 자본가들은 셀룰로오스에 대해 광적인 반응을 보이고 있다. 기본 사항: 셀룰로오스 에탄올도 알코올이지만 나무 조각, 옥수수자루 및 농업 폐기물로 만든 것이다. 일부 과학자들은 셀룰로오스 에탄올을 스위치그래스(switchgrass) 같은 식물에서 생산할 수 있다고 믿는다. 스위치그래스는 비료나 물이 거의 필요하지 않으며 사우스다코타의 바람이 휘몰아치는 평원에서 자라는 식물이다. 찬성 의견: 원료 공급에 대한 고민이 근본적으로 사라진다. 셀룰로오스 에탄올에서 사용하는 식물성 물질은 거의 아무 가치도 없다. 즉 상품 가격 변동으로 인해 이윤이 압박을 받는 일이 없다. 그리고 배고픈 나라에서 사용할 식품 식물을 자동차에서 사용한다고 비난할 수도 없다. 마스코마, 다이아딕 인터내셔널(Dyadic International) 및 그 외의 회사들은 미생물과 효소를 사용해 섬유소가 많은 폐기물을 알코올로 변환하는 방법도 고안하고 있다. 그렇게 되면 생산비가 감축되고 온실 가스 총 방출량도 줄어들 것이다. 아비주에 따르면 “(갤런 당) 실질생산비가 1.62달러가 되는 수준의 셀룰로오스 에탄올을 생산하는 것이 목표다. (실질생산비는 1갤런의 휘발유로 갈 수 있는 거리를 주행하는 데 필요한 에탄올의 양이다. 일반적으로 에탄올 1.67갤런은 휘발유 1갤런에 해당한다.) 그는 비교할 수 있도록 표준 에탄올의"실질생산비가 현재 3.50달러 이상에 가깝다”고 덧붙였다. 반대 의견: 현재 이것은 실험실에서만 가능하며 대규모 생산은 앞으로 이루어질 것이다. 마스코마는 연말까지 연간 50만 갤런을 생산하는 시험 플랜트 가동을 시작할 계획이다. “(상업적인 셀룰로오스 에탄올 생산)을 시작하는 데 5~6년 정도 걸렸지만 우리는 3년이면 충분하다. 1~200만 갤런을 생산하는 플랜트를 구축할 수 있느냐가 중요하다”고 다이버사(Diversa)의 실무 부사장인 윌리엄 바움(William Baum)은 말했다. 다이버사는 외국에서 미생물을 찾아내 사용하고 있는 회사이다. 일반 에탄올과 마찬가지로 셀룰로오스 에탄올도 판매하는 데 문제가 있다. 셸이나 셰브론텍사코(ChevronTexaco) 소속 주유소는 이 에탄올을 판매하겠다고 나서지 않을 것이다. 바로 이것이 미국 주유소의 1%(대부분 독립형 주유소이거나 잡화점에 부속된 주유소)만이 에탄올을 취급하는 이유 중 하나이다. 3. 해조류 유전
맛있겠다. 산디아 내셔널 랩(Sandia National Labs)의 한 과학자가 해조류 밭을 손질하고 있다. 해조류는 사실상 전세계의 많은 초대형 유전의 생물학적인 선조라고 할 수 있다. 2010년쯤이면 특수 연못에서 키운 해조류에서 석유를 제조할 수 있을 것이다. 기본 사항: 석유를 얻기 위해 땅 속에 공룡과 식물을 수백만년이나 묻어 둘 필요가 없음이 증명됐다. 만들 수 있기 때문이다. 이스라엘의 바이오페트롤(BioPetrol)은 석탄을 석유로 만드는 피셔-트롭스크(Fischer-Tropsch) 프로세스를 수정해 인간에게서 나오는 오수를 석유로 만들었다고 주장한다. 또한 미국에서는 라이브퓨얼즈(LiveFuels)가 산디아 내셔널 랩과 협력해 해조류를 석유로 변환하는 기술을 다듬고 있다. CEO인 리사 모건테일러-존스(Lissa Morgenthaler-Jones)는 사실 현대의 타르 광산은 공룡과 아무 관계가 없다며 북해 유전과 같은 대형 유전은 사실 해조류에 의해 형성된 것이라고 주장했다. 찬성 의견: 사실, 원료 공급 문제를 원하는 사람은 아무도 없다. 라이브퓨얼즈는 매년 1에이커 크기의 연못에서 사용 가능한 탄화수소를 1만 갤런 정도 얻을 수 있을 것이라고 말한다. 탄화수소를 끓여서 농축하면 사용 가능한 디젤이나 석유로 만들 수 있다. 연못에는 따뜻한 오수를 공급하면 된다. 모건테일러-존스는 “이 물질은 농업 폐수를 좋아한다”고 말했다. 반대 의견: 이것은 캐피털 E(모험 투자 자본)로 실험한 것이며, 비용이 어느 정도인지 또는 대규모로 실행 가능한지 등은 아직 알 수 없다. 또한 온실 가스 문제가 있다. 이 연료는 중성 탄소이다. 탄소를 땅 속에서 파내어 공기 속으로 배출시키는 것이 아니기 때문이다. 이 연료는 폐기물이나 해조류의 형태로 표면에 이미 존재하는 탄소에 의존하며 분해된다. 따라서 석유나 다름없으므로 자동차 배기관을 통해 이산화탄소가 나오게 된다. 4. 바이오디젤
임페리엄 리뉴어블스(Imperium Renewables)의 공동 창설자인 존 플라자(John Plaza)가 이 회사의 바이오디젤 정제 시설 앞에 앉아 있다. 바이오디젤은 본질적으로 식물성 기름이다. 이것은 경제적인 면에서 많은 의미가 있지만, 바이오디젤로 쏠리게 되면 식용유 가격이 상승할 수 있다. 기본 사항: 콩, 야자나무, 그리고 그 외의 식물성 기름으로 만든 디젤 연료이다. 심부 지방층에서 짜낸 물방울로 디젤 자동차를 달리게 할 수 있다는 의미이다. 그것을 걸러낸 다음 가열해 점도를 높이기만 하면 된다. 바이오디젤 정유 회사들은 사실 소비자가 사용할 수 있도록 걸러내는 일만 한다. ACORE에 의하면 미국에는 바이오디젤 플랜트가 85개 있으며 65개가 건축 중이다. 찬성 의견: 마틴 토비아스(Martin Tobias)는 이것이 에탄올에 비해 경제적/환경적 장애물이 훨씬 더 적다고 말한다. 토비아스는 이전에 마이크로소프트의 중역이었으며 현재 바이오디젤 제조 회사인 임페리엄 리뉴어블스(Imperium Renewables)를 운영하고 있다. 디젤 자동차는 유럽에서 매우 인기가 있으며 연비가 높은 디젤 자동차를 만드는 제조사들도 다수이다. 일부 트럭 및 버스 제조 회사들은 이미 디젤 하이브리드 트럭을 생산하고 있다. 바이오디젤은 그런 회사에 지금 당장 판매해도 된다. 그리고 산업용 디젤유 사용자들은 연료를 직접 구입하므로 바이오디젤을 완전히 무시하는 대기업 계열 주유소들에 대해 염려할 필요도 없다. 끝으로 바이오디젤은 탄소 가스를 훨씬 적게 배출한다. 콩을 원료로 한 바이오디젤은 유황이 문제가 될 수 있지만 토비아스는 그것을 억제할 수 있다고 말한다. 반대 의견: 때때로 농사짓는 일이 친환경적인 활동이 아닐 수도 있다. 팜유 수요가 폭증하면 열대 지방의 농업과 오염이 급격하게 증가하게 될 것을 우려하는 사람들도 있다. 물론 지지자들은 농부들이 이 문제를 해결할 것이라고 말한다. 콜롬비아의 한 집단은 오래된 코카인 농장에서 바이오디젤 원료를 키우고 있다. 바이오디젤의 인기가 올라가면 식용유 가격에 영향을 줄 것으로 예상된다. 시설을 더 확충한다 해도 바이오디젤이 세계 연료 공급량에서 차지하는 비율은 극히 미미하다. 미국에서 매년 생산되는 바이오디젤은 1억5,000만 갤런에 불과하며 올해 이 숫자가 2억5,000만 갤런으로 올라간다 해도 미국에서 매년 소모되는 620억 갤런의 디젤유에 비하면 아무 것도 아니다. 5. 하이브리드 차량
제너럴 모터스의 볼트(Volt)는 디트로이트의 이 자동차 회사가 전세계의 다른 업체들에게 완전히 밀려난 것이 아님을 보여주는 제품이다. GM과 포드는 모두 새로운 하이브리드 자동차를 준비하면서 도요타에게 빼앗긴 시장을 되찾을 수 있는지 주시하고 있다. 기본 사항: 도요타는 전기 모터와 휘발유 모터를 모두 사용하는 프리우스(Prius)로 큰 성공을 거두었다. 이 자동차는 시내 운전 중에는 전기로 달리며, 고속도로에 올라가면 휘발유로 전환한다. 제너럴 모터스는 볼트를 내놓으면서 휘발유 사용이 더욱 줄어들 것으로 기대하고 있다. 2~3년 내에 나올 것으로 보이는 볼트의 경우, 휘발유 모터는 전혀 사용하지 않는다. 휘발유는 배터리를 충전하는 용도로 사용된다. 결국 그로 인해 연료 소모량이 줄어들게 된다. 또한 포드는 수소 연료 셀로 배터리를 충전하는 SUV인 에지(Edge)를 대대적으로 광고하고 있다. 에지의 배터리는 전원 콘센트에 연결해 충전할 수도 있다. 몇몇 소기업체들도 플러그인 방식 하이브리드 자동차를 출시했다. 이런 자동차들은 프리우스와 비슷하지만 전기 모터를 가동시키는 배터리를 전원 플러그를 사용해 충전할 수 있다. 찬성 의견: 휘발유 모터 사용이 줄어들수록 휘발유 연비는 커지고 온실 가스 방출량이 줄어든다. 포드는 수소 연료 셀과 관련된 작업을 최소화했으므로 특히 배터리를 충전하는 경우에 연료 셀을 재충전하는 것에 대해 지나치게 염려할 필요가 없다. 반대 의견: 그렇게 대단한 건 전혀 없다. 일반 대중은 분명히 하이브리드 자동차를 좋아한다. 또한 도요타는 현재 크게 성공을 거두었다. GM과 포드는 얼마나 잘 해낼지 확실하지 않다. 일반 대중이 정말 하이브리드 SUV나 세단을 구입할 것인지는 아직도 의문이다. SUV 고객들은 연료 효율성 이외의 기능에 주목하는 경향이 있는데, 아직까지 결론적인 데이터는 없다. 6. 전기 자동차
전기 전용 자동차인 테슬라 로드스터(Tesla Roadster)는 가격이 9만2,000달러 정도이며 지금 주문해도 내년이 되어야 나올 것이다. 하지만 이 자동차는 빠르며 승차감도 좋다. 제조업체들은 친환경주의만 내세워 마케팅하는 것이 아니라 요즘의 친환경 관련 성능도 강력하게 광고하고 있다. 기본 사항: 배터리가 개선되면 자동차 제조업체들이 자동차를 전기로만 움직이게 할 수 있을 것이다. 테슬라 모터스(Tesla Motors), 씽크 글로벌(Think Global) 및 라이트스피드(Wrightspeed)는 전기 전용 스포츠카와 소형차를 마케팅하고 있다. 잽(Zap)은 중형 세단을 내놓을 것이라고 말한다. 일부 회사들은 전기 스쿠터와 전기 인력거를 인도에 판매하고 있다. 찬성 의견: 전기로 달리는 자동차가 더 많아질수록 일반적으로 그로 인한 오염이 더 줄어든다. 전기 전용 자동차에서는 배기관으로 방출되는 오염 물질이 전혀 없다. 물론 간접적으로는 방출물이 생긴다. 이 자동차에 있는 배터리를 충전하는 발전소에서 석탄을 사용하기 때문이다. 하지만 대부분의 경우 온실 가스 방출물은 크게 줄어든다. 알테어 나노테크놀러지(Altair Nanotechnologies)나 발렌스 테크놀러지(Valence Technology)와 같은 배터리 제조사들은 큰 성공을 거두고 싶어한다. 연비는 상당히 놀라운 수준이다. 전기 자동차를 움직이는 데 마일 당 몇 센트 정도면 충분하기 때문이다. 테슬라와 라이트스피드는 페라리(Ferraris)나 포르쉐(Porsches)에서도 전기를 사용할 수 있음을 보여주었다. 반대 의견: 주행 거리가 문제이다. 잽은 560킬로미터를 달릴 수 있다고 하지만, 이런 자동차는 대부분 160~320킬로미터 정도 주행한 다음에 다시 충전해야 한다. 석유 회사들이 전기 자동차 출시를 방해했다는 음모론은 잊어버려라. 도요타의 경영진은 초창기 전기 자동차들이 사라진 것은 제대로 발전이 되지 않았고 충전 과정이 너무 복잡했기 때문이라고 말하고 있으며, 심지어는 전기 자동차 지지자들도 그렇게 말한다. 배터리도 가격이 비싸다. 현재 혼다 어코드(Honda Accord)와 같은 전기 전용 자동차를 제조하려면 아마 배터리 가격이 2만달러 이상 될 것이라고 라이트스피드의 창설자인 이안 라이트(Ian Wright)는 말한다. 계속 발전이 되고 있고 매출은 증가하고 있지만, 배터리 기술을 개선하는 데 시간이 걸릴 것이다. 7. 가스 연료
런던의 GTF(Gas-to-Fuel) 자동차 및 GTL 작업을 하고 있는 셸(Shell)의 한 과학자. 디젤 엔진에서 사용되는 GTL은 천연 가스로 만든 액체 연료이며 유황 성분이 거의 없다. 값은 비싸지만 청정 연료이다. 상하이와 같은 오염된 대도시들에서 볼 수 있다. 기본 사항: 셸과 엑손모빌(ExxonMobil)은 카타르에서 천연 가스에서 도출된 액화 가스라고 하는 연료 생산을 본격적으로 시작하고 있다. 이 연료를 사용하면 유황, 일산화탄소 및 기타 자동차 배기관에서 분출되는 오염물질이 크게 줄어든다. 일반 휘발유보다 더 비싸기는 하지만 로스앤젤레스나 뉴델리처럼 디젤 버스가 금지되어 있는 곳에서 공기 오염을 억제하는 데 도움이 될 것이다. GTL은 석탄을 휘발유로 바꾸기 위해 거의 1세기 전에 발명된 피셔-트롭스크 프로세스를 변화시켜 만든다(제2차 세계 대전의 독일 원수였던 어윈 롬멜은 석탄을 액체로 바꾼 연료로 북아메리카를 돌아다녔다). 찬성 의견: GTL 프로세스는 석탄이 아니라 산업용 플랜트에서 만든 합성 가스를 사용한다. 합성 가스는 (석탄보다 훨씬 더 깨끗한) 천연 가스와 기타 원료를 사용해 만든다. 실제로 이 연료를 마실 수도 있다. 식료품 생산자들은 주스 박스에 깨끗한 GTL 파생물을 사용한다. 이 연료는 그대로 디젤 버스와 디젤 자동차에 넣으면 된다. 이 연료는 유럽과 아시아의 선택된 주유소들에서 판매된다. 반대 의견: 이 연료는 비싸다. GTL 1갤런을 만드는 데 터무니없이 많은 천연 가스가 사용된다. 석유 회사들은 대체로 유전에서만 GTL을 만드는데, 이런 유전을 파이프에 연결하는 것은 비용이 너무 많이 들거나 어려움이 많다. GTL은 이미 유럽의 일부 주유소들에서 판매되고 있지만 대부분 오염된 대도시들에서만 볼 수 있다. 8. 압축 천연 가스
배스 대학교(University of Bath)에서 내놓은 클레버(Clever) 자동차. (이미 Cheeky라는 코드 이름이 붙여졌다). 이 자동차의 최고 속도는 대략 시속 100킬로미터 정도이며 65킬로미터까지 도달하는 데 7초 정도 걸린다. 압축 천연 가스를 사용한다. 기본 사항: 혁신적인 연료이다. CNG 자동차와 버스는 메탄을 사용하며 일반 휘발유에 비해 오염이 적다. 이 연료는 여러 해 동안 나와 있었으며 공항에서 항상 볼 수 있다. 하지만 배스 대학교의 연구자들은 더 깔끔한 모델을 개발하고 있다. 찬성 의견: 이 연료는 여러 해 동안 시판되고 있다. 그렇기 때문에 기술적으로 해결해야 할 문제가 없다. 전세계의 천연 가스 공급도 매우 좋다. CNG 및 하이브리드 디젤 버스를 제조하는 AFV 솔루션즈(Solutions)의 CEO인 리차드 스틸(Richard Steele)에 의하면 CNG 택시나 버스는 두바이처럼 유전에서 가까운 곳에서 인기가 있다. 국립 자원 방위 위원회(National Resources Defense Council)의 중국 청정 에너지 프로그램(China Clean Energy Program) 담당 이사인 바바라 피나모어(Barbara Finamore)에 의하면, 중국은 더 많은 CNG 자동차에 주목하고 있다. 그는 그들은 베이징 올림픽에 대비해 도시를 깨끗하게 유지하려고 하는데 식물과 식품이 경쟁 관계가 될 수 있어서「바이오연료는 이곳에서는 별로 좋은 선택이 아니」라고 말했다. 반대 의견: 천연 가스는 재생이 가능한 물질이 아니며 일반 휘발유에 비해 더 깨끗하다 해도 역시 화석 연료이다. 9. 수소
이 포드 포커스(Ford Focus)는 수소 연료를 사용한다. 시속 130킬로미터까지 속도를 올릴 수 있지만, 주행 거리는 겨우 320킬로미터 정도. 기본 사항: 여러 해 동안 수소는 미래의 연료로 폭넓게 검토됐다. 수소 연료 셀 자동차의 경우 수소와 산소가 연료 셀 안에서 혼합된다. 그 결과 발생하는 화학 반응으로 자동차의 배터리에 전력을 공급하는 전자와 수증기가 발생한다. 이 반응에서 나오는 오염물질은 없다. 도요타와 포드는 그 동안 2015년이나 2020년에는 수소 자동차가 나올 것이라고 말했다. 찬성 의견: 우주에서 수소가 고갈되는 일은 거의 불가능하다. 프로토타입 자동차도 계속 개선됐다. 일부 수소 프로토타입 자동차는 갤런 당 160킬로미터 이상 주행할 수 있다. 엔지니어들은 압축가스를 저장할 수 있는 방법을 생각하고 있다. 그렇게 되면 수소 자동차에도 트렁크를 둘 수 있다. 반대 의견: 자동차에서 오염물질이 나오지 않기는 하지만 일반적으로 수소를 만들 때 공장에서 많은 양의 이산화탄소가 생성된다. 수소를 만들기 위해 대부분의 생산자들은 메탄과 물을 결합해 그 혼합물을 섭씨 815도까지 가열하는데, 수소 1킬로그램을 생산하는 데 9.3킬로그램의 이산화탄소가 발생한다. 수소는 제조, 저장 및 운송비용도 비싸다. 일반 배관으로 보낼 수 없기 때문이다. 그리고 수소 충전소를 세우는 것도 문제가 있다. 따라서 경쟁 업체들은 별로 신경 쓰지 않는다. 테슬라의 CEO인 마틴 에버하드(Martin Eberhard)는 “수소는 희망이 없다”고 말했다. @ '관련 뉴스 > 신재생에너지' 카테고리의 다른 글
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