미국 '폼에너지', 철 배터리로 재생 에너지의 단점 해결

미국의 폼에너지(Form Energy)가 철을 사용해 며칠 동안 전력을 방전할 수 있는 저가 배터리를 개발하고 있다. 이 배터리는 전기차용으로는 너무 무겁지만 날씨에 따라 수시로 변동하는 재생 에너지의 난제를 해결해 줄 것으로 기대된다고 월스트리트저널이 22일(현지시각) 단독으로 보도했다.

매사추세츠주 서머빌에 있는 폼에너지는 비밀과 비공개 계약으로 가려져 있는 기업이다. 이 회사는 최근 WSJ에 규제 기관과 유틸리티에 모든 것이 계획대로 진행된다면 2025년까지 철-에어 배터리를 상용화할 수 있을 것이라고 밝혔다. 특히 이 배터리는 저렴하고 장기간 전력을 저장할 수 있다는 장점이 있다.

이 회사에는 빌 게이츠와 제프 베조스가 포함된 기후 투자 펀드 '브레이크쓰루 에너지 벤처'가 투자했다. 폼에너지는 최근 세계 최고의 철광석 생산업체 중 하나인 아르셀로미탈의 전략적 투자와 함께 2억 달러의 펀딩 라운드를 시작했다.

테슬라의 파워월 배터리를 개발하고 초창기 자동차 파워트레인에서 일한 마테오 자라밀로 최고경영자(CEO)는 "폼이 곧 석탄과 천연가스와 같은 화력 자산을 완전히 폐기할 수 있는 배터리 발전소를 생산할 준비를 하고 있다"고 말했다.
폼의 철 배터리의 핵심은 저가의 철 알갱이로 채워진 통이다. '빅 짐'이라는 별명을 가진 프로토타입 배터리는 1만 8000개의 자갈 크기의 회색 철 조각으로 채워져 있으며 독성이 없고 불연성이다.

분석가들에 따르면 전기 자동차의 핵심인 리튬 이온 배터리 셀에 사용되는 니켈과 코발트, 리튬과 망간 비용은 킬로와트시(kWh)당 50~80달러다. 폼이 만드는 철-에어 배터리는 kWh당 6달러 미만이라고 한다. 전지를 완전한 배터리 시스템으로 포장해도 가격은 kWh당 20달러 미만이다. 학계에서는 이 수준에서 재생 가능 에너지와 저장 장치가 전통적인 화석 연료 연소 발전소를 완전히 대체할 수 있다고 말했다.

전 세계가 기후 변화와 관련된 온실가스 배출을 줄이기 위해 노력하는 가운데, 규제 기관과 전력 회사는 저렴하고 안정되며 탄소배출이 없는 전기를 제공해야 한다는 압박을 받고 있다. 대부분의 발전은 세 가지 중 두 가지를 해결한다. 장시간 배터리를 사용하면 세 가지를 모두 충족시킬 수 있다.

조 바이든 미국 행정부는 2035년까지 미국에서 탄소 없는 전력망을 추진하고 있으며 여러 주와 전력 회사가 비슷한 약속을 하고 있다. 풍력, 태양열, 지열과 원자력을 리튬 이온 배터리와 결합해 전기의 80%를 충당할 수 있다는 데 동의하고 있다. 나머지 20%를 위한 저장소가 필요하다.

현재 여러 회사가 전고체(솔리드 스테이트) 배터리 등으로 시장에 진출하고 있다. 일부는 펌핑된 물 저장 또는 압축 공기가 에너지를 저장하는 데 더 광범위하게 사용될 수 있다고 생각한다. 유럽​​연합(EU)은 전력을 저장하고 생성하기 위해 수소 사용을 추진하고 있다. 일부는 가스와 석탄 화력 발전소를 탄소를 배출하지 않고 포집하는 기술에 초점을 맞추고 있다.

폼의 철-에어 배터리는 산소를 흡입해 철을 녹으로 만든 다음 녹을 다시 철로 전환하면서 산소를 내뿜는 과정에서 배터리를 방전하고 충전한다.

청정에너지 투자자인 라메즈 남은 "새로운 저장 기술이 폭발적으로 증가하고 있지만 이 기술들이 모두 살아남는 것은 아니다"면서 "이들의 성과는 그래도 투자자와 사회 모두에게 엄청난 자산이 된다"고 호평했다.


조민성 글로벌이코노믹 기자 mscho@g-enews.com