중력은 청정 에너지의 한 가지 주요 단점을 해결할 수 있습니다.

Nov 01, 2023

매트 레이놀즈

스위스 계곡에서 특이한 다중 무장 크레인이 35톤짜리 콘크리트 블록 두 개를 공중으로 들어 올립니다. 블록은 크레인의 파란색 강철 프레임 위로 섬세하게 올라가며, 66미터 너비의 수평 팔 양쪽에 매달려 있습니다. 총 3개의 팔이 있는데, 각 팔에는 케이블, 윈치, 또 다른 블록 쌍을 하늘로 들어 올리는 데 필요한 갈고리가 들어 있어 이 장치는 거대한 금속 곤충이 강철 거미줄로 벽돌을 들어올리고 쌓는 모습을 보여줍니다. 타워의 높이는 75m이지만 계곡 바닥에서 사방으로 솟아오른 스위스 남부 레폰타인 알프스(Lepontine Alps)의 숲이 우거진 측면에 비하면 왜소해 보입니다.

30미터. 삼십 오. 사십. 콘크리트 블록은 스위스 전력망에서 공급되는 전기로 구동되는 모터에 의해 천천히 위로 들어 올려집니다. 몇 초 동안 그들은 따뜻한 9월의 공기 속에 매달려 있다가 블록을 고정하고 있는 강철 케이블이 풀리기 시작하고 타워 기슭에 쌓인 수십 개의 유사한 블록에 합류하기 위해 천천히 하강하기 시작합니다. 강철과 콘크리트의 정교한 춤이 디자인된 순간입니다. 각 블록이 내려갈 때 블록을 들어 올리는 모터가 역회전을 시작하여 크레인 측면을 따라 전력망으로 이어지는 두꺼운 케이블을 통과하는 전기를 생성합니다. 블록이 하강하는 30초 동안 각 블록은 약 1메가와트의 전기를 생산합니다. 이는 대략 1,000가구에 전력을 공급할 수 있는 양입니다.

이 타워는 중력을 이용해 전기를 생산하는 새로운 방법을 찾는 수많은 스타트업 중 하나인 스위스에 본사를 둔 Energy Vault의 프로토타입입니다. 실제 크기의 타워 버전에는 7,000개의 벽돌이 포함될 수 있으며 수천 가구에 8시간 동안 전력을 공급할 수 있는 충분한 전력을 공급할 수 있습니다. 이러한 방식으로 에너지를 저장하면 재생 가능한 전기로의 전환이 직면한 가장 큰 문제를 해결하는 데 도움이 될 수 있습니다. 즉, 바람이 불지 않고 태양이 빛나지 않을 때 조명을 켜두는 탄소 제로 방법을 찾는 것입니다. Energy Vault의 CEO이자 공동 창립자인 Robert Piconi는 "우리가 직면한 가장 큰 장애물은 저렴한 스토리지를 확보하는 것입니다."라고 말합니다.

세계의 전력 공급을 탈탄소화할 수 있는 방법이 없다면 2050년까지 온실가스 배출 순 제로에 도달할 수 없습니다. 전기 생산과 열은 전 세계 배출량의 4분의 1에 달하며 상상할 수 있는 거의 모든 활동에는 전기가 필요하기 때문에 청소도 필요합니다. 전력망은 엄청난 연쇄 효과를 가지고 있습니다. 전기가 더욱 친환경화되면 가정, 산업, 교통 시스템도 친환경화됩니다. 우리 삶의 더 많은 부분이 전기화되면서 이는 더욱 중요해질 것입니다. 특히 난방과 운송은 다른 방법으로는 탈탄소화가 어려울 것입니다. 국제원자력기구(International Atomic Energy Agency)에 따르면 이러한 모든 전력화는 2050년까지 전력 생산량을 두 배로 늘릴 것으로 예상됩니다. 그러나 많은 양의 에너지를 저장했다가 필요할 때 방출할 수 있는 쉬운 방법이 없으면 더럽고 오염된 화석 연료 발전소에 대한 의존도를 결코 되돌릴 수 없습니다.

이것이 바로 중력 에너지 저장이 필요한 곳입니다. 이 기술을 지지하는 사람들은 중력이 저장 문제에 대한 깔끔한 해결책을 제공한다고 주장합니다. 시간이 지남에 따라 성능이 저하되고 희토류 금속을 땅에서 파내야 하는 리튬 이온 배터리에 의존하는 대신 Piconi와 그의 동료들은 중력 시스템이 저렴하고 풍부하며 오래 지속되는 에너지 저장을 제공할 수 있다고 말합니다. 우리가 현재 간과하고 있는 것입니다. 그러나 이를 증명하려면 완전히 새로운 전기 저장 방법을 구축해야 하며, 이미 리튬 이온 배터리에 올인하고 있는 업계에 저장 장치의 미래에는 높은 곳에서 떨어지는 극도로 무거운 무게가 포함된다는 사실을 확신시켜야 합니다.

안젤라 워터커터

맥스 G. 레비

응오펜 음푸투벨레

앤디 그린버그

Energy Vault의 테스트 장소는 스위스 26개 주 중 최남단이자 유일한 공식 언어가 이탈리아어인 티치노의 Arbedo-Castione라는 작은 마을에 있습니다. 스위스 알프스 산기슭은 중력 에너지 저장 스타트업에 적합한 장소입니다. Energy Vault 사무실에서 동쪽으로 조금만 운전하면 GoldenEye의 오프닝 장면에서 유명해진 콘크리트 건물인 콘트라 댐(Contra Dam)에 도달하게 됩니다. 소련의 극비 화학무기 시설에 침투하기 위해 220m 높이의 댐 표면을 뛰어내립니다. Arbedo-Castione 바로 북쪽에는 또 다른 우뚝 솟은 댐이 Blenio 계곡 상류를 막아 Luzzone 저수지의 물을 가두고 있습니다.