네브래스카-링컨 대학(University of Nebraska-Lincoln) 연구팀은 에너지 환경에 혁명을 일으킬 수 있는 획기적인 발견을 눈앞에 두고 있습니다. 그들은 북미 대륙 아래를 가로지르는 1,200마일 길이의 지질학적 흉터인 중부 대륙 균열(Midcontinent Rift)을 조사하여 막대한 양의 청정 수소 에너지를 생산할 수 있는 잠재력을 조사하고 있습니다. 만약 이것이 결정적이라면, 이 에너지원은 1,200년 이상 지구를 발전시킬 수 있을 것이다.
“수소는 화석 연료에서 벗어나는 데 핵심적인 역할을 합니다”라고 UNL의 토목 공학 교수이자 프로젝트의 수석 연구원 중 한 명인 김승희는 말했습니다. “형성되는 데 수백만 년이 걸리는 석유와 가스와 달리 수소는 지하에서 끊임없이 재생되고 있습니다.”
이 고대 균열은 10억 년 전 대륙이 거의 둘로 나뉘었을 때 형성된 것으로, 화산암의 보고입니다. 물이 이 암석과 상호 작용할 때 탄소 배출이 없는 청정 연소 연료인 수소를 자연적으로 생성할 수 있습니다.
이 균열은 슈피리어 호수에서 뻗어 나와 미네소타, 미시간, 위스콘신, 아이오와, 네브래스카의 일부를 통과하여 남쪽으로 캔자스까지 이어집니다. 이 균열의 수소 잠재력을 평가하기 위해 연구진은 5년 전 네브래스카에서 시험용 우물을 뚫었다. 예비 데이터는 매우 유망하며, 균열의 독특한 지질학적 조건이 상당한 양의 수소를 가둘 수 있음을 시사한다.
정부는 화석 연료에 대한 청정 에너지 대안으로 수소를 모색하고 있습니다. 텍사스의 미국 에너지부(DOE) 프로젝트는 현재 일부 차량에 이미 동력을 공급하고 있는 수소의 생산 및 사용을 평가하고 있습니다.
수소는 많은 기존 연료보다 깨끗한 것으로 간주되지만 수소 생산에는 종종 화석 연료가 사용되어 환경에 해를 끼칠 수 있습니다. 그러나 재생 가능한 전기를 사용하여 물을 수소와 산소로 분리하는 전기 분해라는 공정은 보다 환경 친화적인 생산 방법을 제공합니다. 수소가 지하에서 자연적으로 생산되면 생산과 관련된 환경 문제가 없습니다.
수소는 그 잠재력에도 불구하고 시에라 클럽과 같은 환경 단체의 비판에 직면해 있습니다. 그들은 수소를 태우면 폐 건강에 해를 끼칠 수 있는 오염 물질인 질소 산화물이 방출된다고 지적합니다. 그러나 DOE는 수소 연소로 인한 질소 산화물 배출량이 천연 가스 연소로 인한 질소 산화물 배출량과 비슷하다고 말합니다. 또한 DOE는 연료 전지에 수소를 사용하면 오염이 전혀 발생하지 않는다고 강조합니다.
미국 지질 조사국(U.S. Geological Survey)은 지구의 지각 내에 막대한 양의 수소가 존재한다고 추정하지만 그 중 대부분은 접근할 수 없습니다. 그러나 미드컨티넨탈 리프트는 지속 가능한 수소 생산을 위한 독특한 기회를 제공합니다.
UNL 팀은 이제 다음과 같은 중요한 질문을 탐구하면서 더 깊이 파고들고 있습니다.
송현섭 생물학시스템공학과 부교수는 이러한 요소들의 복잡한 상호작용을 분석하기 위한 계산 모델을 개발할 것입니다.
이 프로젝트는 미국 국립과학재단(National Science Foundation)의 자금 지원을 받으며 네브래스카 에너지 과학 연구 센터(Nebraska Center for Energy Sciences Research)에서 수행한 이전 연구를 기반으로 합니다. 이 연구 결과는 전 세계 에너지 생산에 중요한 영향을 미치며 깨끗하고 재생 가능한 수소로 구동되는 미래를 위한 길을 열 수 있습니다.
