캘리포니아에 위치한 열 배터리 스타트업 안토라 에너지(Antora Energy)는 새너에지에 최초의 대규모 제조 시설을 건설할 계획을 발표했다. 에너지 저장 부문의 유력 기술 주자로 자리잡겠다는 야심을 품은 열 배터리 업계에서 이번 발표가 갖는 의미는 매우 크다.

안토라의 배터리는 재생 에너지를 열 형태로 저장한 후 시멘트나 유리와 같은 산업 제품을 제조하는 데 사용된다. 산업용 열 제조는 전 세계 에너지 수요의 약 20%를 차지하며, 이는 제품을 만드는 데 필요한 고온을 생성하기 위해 제조 공정에 많은 양의 화석 연료가 사용된다는 사실과 일부 관련이 있다. 안토라 모듈형으로 제작되어 필요에 따라 크기를 확장할 수 있는 열 배터리가 중공업에서 화석 연료 사용을 없애고 탄소 배출량 감축에 기여하기를 바란다.

안토라의 공동 창립자이자 최고 운영 책임자인 저스틴 브리그스(Justin Briggs)는 “열 배터리의 본격적인 생산은 기업 수준을 넘어 산업의 탈탄소화 차원에서 매우 중대한 도약”이라고 평가했다.

안토라의 신규 공장은 내년부터 모듈형 열 배터리를 생산하기 시작할 예정이다. 이 배터리는 미국 전역의 산업 제조 현장으로 운송될 것이다. 안토라는 공장에서 생산될 배터리의 구체적인 규모나 잠재 고객에 대해서는 말을 아꼈다.

안토라의 축열 기술 원리는 예상 외로 매우 간단하다. 모듈형 배터리 시스템은 고체 탄소 블록이 가득한 운송용 강철 컨테이너와 비슷하다. 극고온의 3피트(약 0.9미터) 높이 큐브가 몇 시간 또는 며칠 동안 매우 뜨거운 상태를 유지할 수 있다고 상상해 보자.

배터리는 태양광 및 풍력과 같은 재생에너지원이 풍부할 때 전력을 내부에 저장한다. 이 에너지는 탄소 블록을 1,800°C가 넘는 온도로 가열하는 데 사용되며 이는 철강처럼 매우 높은 열이 필요한 산업에서도 활용할 수 있을 정도로 충분히 뜨겁다. 탄소 블록은 두꺼운 단열재로 싸여 있고 또 다른 강철 층으로 덮여 있어 큐브 안의 재료가 매우 뜨겁더라도 문제없이 표면을 만질 수 있다. 큐브에 저장된 열은 필요할 경우 직접 공급하거나 열광전지를 통해 전기로 변환할 수 있다.

고체 탄소를 사용하여 열을 저장하면 여러 가지 이점을 얻을 수 있다. 탄소는 자연에 풍부하기 때문에 구하기가 쉽다. 또한 탄소는 장기간에 걸쳐 고온을 견딜 수 있다. 안토라는 자체 제작한 배터리를 수십 년 동안 계속 사용할 수 있다고 주장한다.

현재 열 배터리 산업은 아직 초기 단계다. 그러나 샌프란시스코의 기후 싱크탱크인 에너지 이노베이션(Energy Innovation)의 산업 부문 선임 이사인 제프리 리스먼(Jeffrey Rissman)은 아직 개척되지 않은 시장이 존재하며 성장 가능성이 높다고 이야기한다. 그는 유럽 연합의 배출권 거래 시스템과 기타 규제로 인해 탄소 배출이 많은 물질을 생산하고 판매하는 데 드는 비용이 상승하면서 “산업 생산 과정에서 합리적인 가격으로 탈탄소화하는 방법에 대한 관심이 늘고 있다”고 설명한다.

열 배터리 산업에 뛰어든 것은 안토라뿐만이 아니다. 론도 에너지(Rondo Energy)는 약간 다른 기술과 저장 매체를 사용하여 유사한 열 배터리를 만든다. 이 회사는 이미 제조 설비를 가동하고 있으며 최근 생산 용량 증대 계획을 발표했다.

산업용 열의 탈탄소화를 추구하는 단체인 재생 가능한 열 연합(Renewable Thermal Collaborative)의 전무이사 블레인 콜리슨(Blaine Collison)은 몇 년 동안 열 배터리 부문을 예의주시해 왔다. 그는 이 분야가 “실질적인 초기 규모 확장을 앞두고 있다”고 생각한다.

그는 중공업 분야의 대규모 탈탄소화 과제에 대한 절대적인 해결책은 없지만 열 배터리는 다양한 문제를 동시에 해결하기 때문에 특히 중요하다고 평가한다. 열 배터리는 오랜 기간 화석 연료에 의존해 온 산업에 더욱 친환경적인 열원을 제공하는 동시에 여분의 재생 가능 에너지를 저장하여 전력망의 부담을 낮춘다.

콜리슨은 “열 배터리는 많은 문제를 해결할 수 있는 간단하면서도 경제적인 기술이다. 이 사실만으로도 큰 경쟁력이 있다”고 말했다.