사우디아라비아 킹 압둘라 과학기술대학교(KAUST) 연구팀이 청정에너지로 물을 만들어 작물을 키우는 ‘수력-전기-작물 공동시스템(WEC²P)’을 개발했다.

비스듬하게 설치된 태양광 패널 밑에는 특수 제작한 하이드로겔과 물을 수집하는 응축실이 있다. 하이드로겔은 밤에 공기 중 수분을 흡수한다. 낮에는 태양광 패널이 뜨거워지면서 하이드로겔이 함께 가열돼 흡수한 수분을 응축실로 내보낸다. 수분은 응축실에서 열에 의해 증발하고 태양광 패널 밑면에 물방울로 맺힌다. 물방울이 밑으로 떨어지면 응축실 아래쪽에 있는 구리 호스를 통해 물방울이 유리병으로 모인다.

WEC²P는 물을 모을 뿐만 아니라 태양광 패널을 냉각시키는 역할도 한다. 수분 증발 과정에서 태양광 패널 밑에 맺힌 물방울이 열을 식히는 것. 피부에서 증발한 땀이 체온을 낮추는 것과 같은 원리다. 열은 최대 17°C 정도 낮출 수 있어 에너지 발전 효율을 9.9% 더 높일 수 있다.

작년 6월 사우디아라비아에서 2주 동안 30x60cm 크기의 WEC²P를 실험한 결과 1519Wh의 전력과 약 2L의 물을 만들었다. 물은 식물 재배 상자에 심은 공심채 씨앗 60개에 물을 주는 데 사용했다. 총 57개의 씨앗이 싹을 틔웠고 2주 만에 18cm까지 자랐다.

펭 왕 KAUST 교수는 “청정에너지를 사용해 대기로부터 물을 만들 수 있다”며 “보다 더 많은 수분을 흡수할 수 있는 하이드로겔을 개발할 계획”이라고 밝혔다.

사진 출처📸: Renyuan Li