화석 연료와 대체에너지

 

 

화석연료 및 대체에너지

 

 

세계는 평균적으로 따뜻해지고 있지만, 우리는 여전히 건물을 일년 내내 살 수 있는 온도로 유지해야 한다. 겨울철 따뜻하게 유지하면서 배출가스 감축이 가능한가.

 

작가- 바이 로라 콜 (2020년 2월 5일)

 

 

 

화석연료 및 대체에너지

 

 

 

보기에, 브뤼셀의 어둡고 물방울이 떨어지는 하수구는 특별히 가치 있는 어떤 것도 감추어 둘 것 같지 않은 장소인 것 같다. 하지만 비가 오는 날은 모든 것을 드러낸다.

 

겨울 폭우 동안, 벽돌 터널은 지하 수역이 된다. 하류로 내려가는 긴 여정에 이미 하수구에 버려진 물을 싱크대, 욕조, 샤워기, 화장실까지 합쳐진 신선한 비가 상층부의 하수구에서 쏟아진다. 이러한 액체의 부피와, 결정적으로, 그들의 온도는 도시의 에너지 전문가들의 마음이 시궁창에 빠져 있는 원인이다.

 

"터널의 열기는 항상 나를 놀라게 했습니다,"라고 도시의 물 회사인 비바콰의 투자 책임자인 올리비에 브로어스는 말한다. 그는 20년 전 터널 복구 작업을 할 때 벨기에 도시의 휴면 열원을 처음 발견했다. 그는 도시에 얼음과 눈이 있었지만 맨홀을 따라 내려가면 하수도가 주변 12-15C임을 알게 된다. "내 안경에 안개가 끼는 정도"라고 그는 회상한다.

 

희망사항은 이 폐열을 터널에서 다시 흡수하여 위쪽에 있는 도시의 집들을 가열하는 데 사용할 수 있다는 것이다.

 

 

 

화석연료 및 대체에너지

 

 

또한 다음과 같은 방법을 사용할 수 있다.

 

하수도의 열을 이용하는 것은 난방의 탄소 발자국을 줄이는 한 가지 방법일 뿐이다. 전기 난방기는 전력 공급원만큼 녹색에 불과하지만 가스 보일러나 나무 난로 같은 가장 일반적인 난방 시스템은 여전히 연소에 의존하고 있어 이산화탄소를 지구 난방에 기여하는 대기로 방출한다. 아이러니한 것은 우리의 집을 안전하고 거주할 수 있게 하는 전통적인 방법이 지구를 덜 살게 만들고 있다는 것이다.

 

우리의 집을 안전하고 거주할 수 있게 하는 전통적인 방법은 지구를 덜 그렇게 만드는 것이다.

그러나 화석 연료가 거의 없거나 아예 없는 건물들을 가열하는 것은 완벽하게 가능하다. 고대 건축자재로의 회귀에서부터 배수구와 햇빛과 같은 대체 열원에 이르기까지 이산화탄소를 배출하지 않고 집을 따뜻하게 하는 것이 점점 더 가능해지고 있다.

 

 

 

화석연료 및 대체에너지

 

 

터널 비전

 

벨기에에서는 주거 난방이 전체 온실가스 배출량의 약 14%를 차지한다. 그 열 중에서 가장 큰 손실의 원천은 하수구를 통해 하수구로 들어가는 것이다. 그 손실을 만회하기 위해 브로어는 하수구에 직접 설치할 수 있는 시제품 열 변환기를 개발했다.

 

 

밀봉재는 가정에 값진 열의 원천으로 보이지 않지만 잠재력은 상당하며 대부분 무탄소입니다. 

 

컨버터는 물로 채워진 얇은 플라스틱 파이프로서, 촘촘한 지그재그로 다시 켜지며, 지상의 열 펌프에 연결되어 있다. 지그재그는 하수 터널 바닥에 고정된다. 터널이 폐수로 가득 차면, 그것은 컨버터 위를 달리며, 안에 밀봉된 물을 11-13C 정도로 가열한다. 이 따뜻한 물은 하수구를 오르내리며 컨버터를 통과한다.

 

지상에서는 변환기가 공정의 두 번째 부분에서 열펌프에 연결된다. 열펌프 또는 "역냉장고"는 비등점이 낮은 냉매 액체의 회로를 포함한다. 하수구에서 나오는 온기는 냉매를 기체로 증발시키기에 충분하다. 그런 다음, 열 펌프는 이 가스를 압축하여 응축시켜 따뜻한 물에 열을 방출하여 50-70°C까지 가열한다.

 

 

 

화석연료 및 대체에너지

 

 

 

이 시스템은 소비하는 에너지의 5~6배를 생산한다.

그 열 펌프는 여전히 환경적인 발자국을 가지고 있다. 첫째로, 에어컨과 같이 기계에 사용되는 냉매는 만약 그것들이 누출된다면 강력한 온실가스가 될 수 있다. "열 펌프는 항상 냉매가 필요하다"고 영국의 에너지 컨설팅 회사인 그린 게이지의 기계 엔지니어인 한나 존스는 말한다. "따라서 온실 가스 효력이 적은 냉매를 찾는 작업이 계속되고 있다." 열펌프는 또한 적은 양의 전기를 필요로 한다. 따라서, 재생 가능한 동력원이 아닌 한, 이 시스템은 0의 탄소가 아니다.

 

그럼에도 불구하고 이 시스템은 소비하는 에너지의 5~6배를 생산하고 그렇지 않으면 낭비될 열을 회수한다고 브로어스는 말한다. 전체적으로 20km의 하수관에는 컨버터가 장착돼 있어 연간 2만6000t의 CO2를 절감할 수 있을 것으로 그는 추산한다. 이는 전통적인 가스 보일러로 운영되는 4,300가구에 상당한다. "게다가, 하수구는 도시의 많은 부분에 자연적으로 접근하여 이용되기를 기다리는 인프라입니다,"라고 브로어스는 말한다.

 

 

화석연료 및 대체에너지

 

이 시스템은 도시의 35%까지 완전히 재생 가능한 열을 공급할 수 있다.

브루셀의 하수도는 모두 1,900km의 터널을 가지고 있다. 지도는 터널의 크기가 다양하다는 것을 보여준다. 작은 지류와 위의 거리의 복잡성을 반영하는 더 큰 고속도로가 있다. 모든 터널이 난방용으로 사용될 만큼 생산적인 것은 아니지만, 유니버시테 리브르 드 브룩셀레스의 분석은 이 시스템이 도시의 35%까지 완전히 재생 가능한 열을 공급할 수 있을 것으로 추정하고 있다.

 

다른 도시들도 하수구에서 열을 뽑아낼 가능성을 조사하고 있다. 오스트리아의 암스테텐, 영국의 글래스고, 네덜란드의 로테르담 등은 그들만의 시범 계획을 가지고 있다.

 

 

 

화석연료 및 대체에너지

 

 

 

런던 동부의 도클랜드 지역에 있는 라임하우스 컷은 에너지 효율이 높은 신건축 주택이 많지만, 오래된 주택은 전형적으로 매우 비효율적이다.

 

어떤 면에서는 브뤼셀의 하수 가열 시스템이 최첨단을 달리고 있지만, 다른 면에서는 아주 오랜 역사를 지닌 원칙에 기반을 두고 있다. 최초의 복합 난방 시스템은 "온돌"로 생각되는데, 그 중 가장 오래된 것은 현재 북한이다. 한 쪽 끝에는 불이 나고 다른 쪽 끝에는 굴뚝이 있는 공동 위에 온돌집이 지어졌다.

 

뜨거운 연기가 마루판 밑에 깔리면서 위쪽의 방을 따뜻하게 했다. 로마인들은 2,000년 전에 비슷한 생각을 떠올렸는데, 그것은 하이코스트라고 불린다. 그들은 작은 기둥의 솟아오른 침대 위에 커다란 별장과 목욕탕을 지어 방 밑에 공간을 만들었다.

 

 

화석연료 및 대체에너지

 

화석연료 및 대체에너지