밤에 작동하는 태양광 에너지 저장 셀 개발. 24시간 태양에너지를 생산, 저장하여 사용하는 기술이 속속 나와
밤에 작동하는 태양광 에너지 저장 셀 개발. 24시간 태양에너지를 생산, 저장하여 사용하는 기술이 속속 나와
  • 최용환 기자
  • 승인 2019.07.01 17:27
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[퓨처타임즈=최용환기자] 지구촌에서 가장 무궁무진한 에너지 원은 바로 태양이다. 태양은 더 많이 쓴다고 닳는 것이 아니다. 태양광은 우리 인류가 다 쓰고도 충분히 남는 에너지 자원이지만 지금까지는 그에너지를 효율적으로 생산하여 전력으로 활용하지 못했다.

하지만 다양한 기술들이 매일 매일 쏟아져 나오고 있다. 결국 현재는 거의 미미한 태양광에너지 활용이 2030년이되면 대부분의 에너지가 솔라로 가능하다고 주장하는 사람은 스탠포드대학교 토니 세바교수 등 많다. 특히 싱귤래리티대학교학장이며 X프라이즈재단 이사장 피터 디아만디스는 2030년에 풍유의 시대가 오며, 2025년에 이미 대부분의 에너지는 태양광에서 가지고 올 수 있다고 주장한다.

무수한 기술개발 중 2015년 4월 말에 테슬라자동차의 엘론 머스크는 파워월을 설치하면 지붕위의 태양광패널 에너지를 저장하여 한전 전기없이 사용이 가능하다고 말했다. 처음에는 3백만원으로 발표하였지만 조금있으면 100만원대로 낮아질 것이라고도 말했다. 지붕위의 솔라천으로 씌운 태양광전지 발전을 100여일만 파워월로 저장하면 한평생 전기세를 내지 않아도 되는 마이크로 그리드가 만들어진다. 에너지는 거의 무료화된다.

이번에 새로 발표된 이 기술은 밤에서 에너지를 발전저장하는 그래서 24시간 태양광을 저장하는 셀을 개발하였다는 것이다. 텍사스대학교 팀이 개발한 신기술이다.

UT알링턴팀이 효율적인 밤에도 태양광 에너지를 저장하는 새로운 에너지 셀을 개발 (제공 : UT알링턴)

알링턴 텍사스대학교 재료공학팀이 밤에도 효율적으로 태양 에너지를 저장하고 전력 하루 24시간을 제공 할 수있는 새로운 "광전기" 에너지 셀을 개발했다. 또한 기존의 화학저장탱크의 크기에 맞는 규모나 많은 양의 에너지를 제공하기 위해서는 크기를 확장 할 수도 있다.

푸장 리우(Fuqiang Liu)조교수는 텍사스대학교 재료공학 연구팀을 이끌었다.
푸장 리우(Fuqiang Liu)조교수는 텍사스대학교 재료공학 연구팀을 이끌었다.

전원으로 태양광을 이용할 수 있으며 즉각적으로 발전하여 일반적인 태양광에너지 시스템을 통해 저장한다. 기술혁신은 셀 내의 전자의 저장을 가능하게하는 바나듐광전기 플로우셀에 기초한다. 이 팀은 더 큰 프로토타입을 만들고 있다.광전기 에너지 저장 시스템 (제공 : 알링턴 텍사스 Fuqiang 리우 / 대학)

"태양에너지를 저장 및 재생하여 에너지를 24시간 사용하며, 크기를 키워서 규모확산이 가능한 신재생에너지를 만든다. 에너지부족 문제에 해결책을 제공할 수 있은 지속적인 에너지공급원이 된다."고 리우교수는 말했다.

이 연구는 ACS촉매 저널에 개제되었다. 이 프로젝트는 2013년 국립과학재단 (National Science Foundation)이 리우팀에게 40만달러 개발 보조금을 지원하여 가능하게 되었다.

바나듐 광전기 저장셀의 양면 전자 스토리지 : 바나듐 레독스와 하이브리드 광촉매 시너지 효과

광전기 세포 (농도 (PEC))를 사용하여 거대한 태양 에너지 변환 및 저장 시스템 개발 연구는 지난 40년간 수행 된 연구이다. 태양광의 간헐적인 성격 즉 밤에는 태양광을 발전하지 못하는 문제를 해결하기위해서 개발되어온 기술이다. 그러나 이제 24시간 에너지를 사용할 수 있으며 효율적으로 태양 에너지를 활용할 수 있게 되었다.

본 논문에서는, WO3 / 티오2 하이브리드 광전극은 광전기 태양에너지 변환 및 저장을 구현을 목표로 개발된 바나듐 광전기 화학전지(PEC)와 결합에 성공하였다. 제로 저항 아멘트리(ammetry) (ZRA) 및 전기화학 임피던스 분광법 (EIS)으로 어두운 조명이나 낮은 태양에너지를 변환, 저장하는 이 시스템은 광전기 화학반응을 연구하기 위해 사용되었던 시스템이다. 어두운 상황에서 태양에너지를 저장하는 방법이며 24시간 태양 에너지 활용의 가능성을 입증하는 수소 텅스텐 청동 반도체 저장방법을사용한다.

잠재적으로 대규모 광전류 가역성, 고용량 전자저장에 상당한 발전을 가져와서 이제는 전자저장과 바나듐 전해질 간의 중요한 시너지 효과를 낼 수 있다고 커즈와일AI 저널은 밝힌다.


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