바닷물 1톤에 2킬로와트시: 대형 담수화의 벽

Two Kilowatt-Hours per Tonne: The Large-Scale Desalination Wall

시점 예언 · 판정자는 시간

대상 — 작은 설비에서는 이미 넘었다

바닷물에서 민물을 뽑는 데 드는 전기는 계속 줄어 왔다. 소형 설비에서는 1.794 kWh/m³ 기록이 나왔다. 그런데 그 설비는 하루 2,500 m³짜리다.

주장

2030년 12월 31일까지, 일 10만 m³ 이상 해수담수화 설비가 1.99 kWh/m³ 이하를 독립 성능시험에서 달성한다.

조건을 조인다 — ISO 16345 또는 동등한 독립 시험, 해수 취수펌프부터 제품수 송출펌프까지의 순 전력(장거리 도시송수 제외), 원수 TDS ≥ 35 g/L, 제품수 TDS ≤ 500 mg/L·붕소 ≤ 1 mg/L, 회수율 ≥ 40 %, 연속 168시간.

왜 지금인가 — 병목은 하나가 아니다

처음 우리는 배관·펌프 손실을 병목으로 잡았다. 부분적으로만 맞다.

대형 설비의 소비전력에는 원수 염도·온도, 회수율이 정하는 삼투압, 취수·전처리·후처리, 막 오염과 노화 여유, 붕소·TDS 수질보증, N+1 설비와 부분부하 운전이 함께 들어간다.

소형 기록을 대형으로 옮기려면 같은 에너지 경계와 같은 수질·회수율이어야 한다. 그래서 이 예언의 승부처는 압력손실이 아니라 노화 여유를 얼마나 얇게 잡을 수 있는가다.

이 예언이 자명하지 않은 이유

업계 로드맵은 2030년에도 대형 플랜트를 약 3 kWh/m³로 본다. 우리는 그보다 3분의 1 낮은 값을 같은 시점에 주장한다.

반증 조건 — 유예 없음

2030년 12월 31일까지 위 경계와 수질 조건을 모두 지킨 독립 성능시험 보고가 없으면 틀렸다. 기네스 기록이나 제조사 보도자료는 판정 근거가 아니다 — 에너지 경계를 선택해 숫자를 낮출 수 있기 때문이다.

대안 가설

대형 플랜트는 2.3 ~ 2.6에서 멈추고, 그 아래는 소형·모듈형 설비에서만 나온다. 규모의 경제가 에너지 효율과 상충한다는 것이 밝혀진다.