2006년 MIT 연구팀이 지열발전으로 미국 전기의 10%를 충당할 수 있고 지열에너지 기술이야말로 가장 경제적이고 환경적이며 충격이 적은 신재생에너지라는 보고서를 낸 것을 계기로 미국의 지열에너지 기술은 정부의 적극적인 지원과 대형회사들의 투자와 발맞춰 빠른 성장을 해왔다.
그러나 전기 발전이 가능한 충분한 온도의 지열원이 있는 지역은 캘리포니아, 네바다, 아이스란드 등으로 한정돼 있고 한국을 비롯한 세계 대부분의 지역의 온수층은 스팀을 생산하지 않는 저온이다.
유럽의 독일이나 스위스 등은 심층지열에 심혈을 기울여왔다. 이는 지표면에서 4 내지 5㎞까지도 내려가 닿는 뜨거운 암반에 물을 흘려 뜨거운 암반이 찬 물로 인해 갈라지면서 생산되는 스팀을 다시 뽑아서 전기 발전을 하는 EGS기술이 발달되면서 몇 군데 실험 프로젝트가 설치됐다.
EGS는 심층 천공을 해야 되는 높은 천공비와 지진의 가능성이 그 장애요인이 돼 왔다.
스위스에서의 EGS 공법의 첫 프로젝트가 강도 3.5의 지진 발생으로 인해 완전히 폐지됐고 최근에는 가이저 지역에서 EGS 지열발전 시설을 하던 알타락이 주민들의 잦은 소규모 지진에 대한 진정으로 중단됐다.
에너지부에서도 심층지열의 안전성을 높이기 위한 기준을 책정하고자 알타록의 공사 진행을 일단 중단시켰다.
이런 점에서 고조되는 저온 지열발전에 대한 관심 가운데 워싱톤 주에 있는 태평양 서북 국립실험실은 저온 지열발전에 사용될 수 있는 획기적인 물질을 개발했다고 발표했다. 이 물질은 MOHC(Metal-Organi c Heat Carrier)라고 부르는 나노구조를 가지고 있다고 한다.
MOHC는 확장과 수축 능력이 현저하고 또한 빨라서 지하에서 오는 낮은 온도의 물을 발전가능한 높은 온도로 높여 줄 수 있다고 한다.
기존의 지열발전은 스팀을 직접적으로 터빈으로 들어가게 해 발전을 하지만 저온발전은 지하의 저온 물을 이 냉매와 열교환을 이루게 해 발전 가능한 높은 온도로 변환시켜 주는 것이다.
MOHC 물질의 개발은 섭씨 74도 까지의 온수층만으로도 지열발전이 가능하도록 하게 했다. 캘리포니아 가이저 지역의 지열원은 평균 섭씨 182.2도이다. 새로 개발된 물질은 열의 흡수율을 20∼30%를 더 높혀 준다고 한다.
연구팀의 계획은 금년 말까지 직접 전기를 생산해 내는 장치의 프로토타입을 완성하는 것이다. 더욱 괄목할 만한 것은 산업공정에서 버려지는 폐수의 열을 열원으로 이용 가능하다는 것이다. 또한 버려진 유전에서도 사용이 가능하다.
그러나 냉매 R-134a를 사용하는 랜카인 사이클을 이용한 저온 지열 발전은 이미 가동되고 있다.
알래스카의 쉐나 지열발전소는 랜카인 바이너리 장치를 이용해 74도의 온수를 이용해 전기 생산한다.
랜카인 사이클 기술을 이용해 소형 지열발전을 시도하는 회사도 몇 개 있는데 그 중 하나가 뉴저지 숏힐에 본부를 둔 KGRA 에너지 회사다.
이 회사는 모듈화된 소형 지열발전 장치를 이용해 공장 폐수열을 열원으로 사용한다. 회사의 CEO 제이슨 골드는 회사가 자체 부담으로 발전 설비의 설치, 운영, 유지를 하기 때문에 고객에게는 전혀 경제적 투자가 요구되지 않는 다고 한다.
다만 폐수에서 생산되는 전기를 그 회사가 일정한 기간동안 기존의 전기 값보다 싸게 주는 계약을 하는 것을 기대한다고 한다.
KGRA 에너지가 사용하는 발전장치는 유기성 랜카인 사이클이라는 장치로 프랫 앤 위트니 회사에서 제작한 것으로 소형으로 트럭에 안착할 수 있다.
이외에도 에렉트라 덤과 골프 해안 녹색에너지에서도 유기성 랜카인 사이클 기술을 사용해 폐수열에서 전기를 생산하고 있다.
미 에너지부도 저온 지열기술 개발을 위해 오멧 테크롤로지에 저온 지열발전 기술개발을 위한 연구비를 지급하고 있다.
NYU 스턴 대학의 연구팀이 내 놓은 최근 신재생에너지의 경제성을 검토한 보고서에 의하면 지열에너지가 가장 효과적이고 기술 개선의 속도가 가장 빠르고 그 다음이 풍력이라고 한다.
그리고 지열에너지와 풍력은 태양광 발전과 비교해 정부의 재정 지원이 많이 부족했고 반면에 화석에너지는 그 기술 발전의 여지가 전혀 없는 데도 불구하고 지나친 재정 지원을 받아 왔음을 지적했다.
그리고 지열에너지 기술 개발을 위한 R&D에 미 정부가 33억불만 투자해도 현재의 화석에너지 값보다 낮출 수가 있다고 했다
