UN에 따르면 전 세계에서 약 12억 명의 사람들은 생존을 위한 충분한 음용수를 보유하지 못해 상시적인 위협을 받고 있다. 이에 영국에서는 개발도상국의 국민들이 깨끗한 음용수에 접근할 수 있는 태양열 전력공급의 휴대용 수질정화 시스템을 개발 중이다.

영국 소재의 데솔레네이터(Desolenator)사는 해수를 비롯한 모든 형태의 물을 정수하고 탈염시키는 데솔레네이터 장치를 개발 중이며, 장치의 시스템은 최근 영국의 공학기술연구소(Institution of Engineering and Technology)의 지속가능성 부문 및 스타트업(Start-up) 부문에서 기술혁신상(Innovation Awards)을 수상했다.

▲ 영국 데솔레네이터사는 해수를 비롯한 모든 형태의 물을 정수하고 탈염시키는 데솔레네이터 장치를 개발 중이다.

장치는 대형 스크린 텔레비전의 크기로 태양광선을 전기로 직접 변환시키는 태양전지에 기반을 둔다. 이동이 어려운 지형학적 지역에서 어떤 지형에도 적용되는 이동용 바퀴를 가졌으며, 하루에 약 15L의 음용수를 생산할 수 있다. 데솔레네이터사의 최고경영자인 William Janssen은 이 정도의 양은 하루동안 음용수로 사용하기에 충분하다고 설명한다. 또한 변환 과정에서 초과되는 열의 발생 시 이중유리 커버링 패널 덕분에 열을 점유하고 저장할 수 있어 태양광선으로 전기에너지 및 열에너지를 생성할 수 있다고 덧붙였다.

오염된 물이나 소금물의 박막 층은 태양전지 표면을 따라 흘러서 태양전지로부터 나오는 열을 흡수해 끓는점 가까이에 도달하게 되고 물은 태양전지를 냉각시켜 효율성을 개선한다. 다음으로 컬렉터(collector)에서 물을 회수한 후 분리 보일러에 옮겨 단순한 나선형 가열기를 사용하는데 이 과정에서 물을 빨리 가열하기 위해 태양전지의 전기 출력을 사용한다. 증기는 증발되는 태양열 컬렉터로 다시 피드백(feedback) 된다.

Janssen은 열 교환을 통해 태양열 컬렉터 내에서 가열되고 있는 물 속에 숨어 있는 에너지를 다시 확보할 수 있어 효과적인 순환시스템 구축이 가능하다고 말했다. 다음 과정에서 소형의 소금물 라인(brine line)은 장치의 부드러운 작동을 유지하고 소금성분이 쌓이는 것을 방지하기 위해 소금을 거른다.

▲ 영국 데솔레네이터사가 개발 중인 태양열 전력 공급 휴대용 수질정화 시스템 내부 구조.

장치는 20년 정도의 수명주기를 가지고 있으며, 막이나 사전처리 화학물질이 없어서 유지관리도 거의 필요가 없다. 데솔레네이터사는 물에 포함된 오염물질의 약 99.9%를 제거할 수 있다고 밝혔으며, 이 장치는 지하수가 오염되었거나 해수가 유일하게 이용가능한 수원인 지역에서 특히 중요한 시스템으로 주목받고 있다.