태양광 패널이 환경에 미치는 영향

2005년 오하이오에 본사를 둔 환경 신문으로 설립된 EcoWatch는 환경 문제, 원인 및 솔루션에 대한 고품질의 과학 기반 콘텐츠를 출판하는 데 전념하는 디지털 플랫폼입니다.

"지구를 구하기 위해 태양 전지판으로 전환하세요"라고 그들은 말합니다.

그리고 그들은 (대부분) 옳습니다. 태양광 패널은 화석 연료와 달리 전기를 생성하는 동안 유해한 탄소 배출을 생성하지 않기 때문에 청정 에너지의 훌륭한 원천입니다. 하지만 태양광 패널을 만드는 과정은 얼마나 "깨끗합니까"?

아이러니하게도 태양광 패널 생산은 화석 연료에 의존하고 있습니다. 또한 온실가스 및 오염을 유발하는 귀금속 채굴도 포함됩니다.

그 정도를 알아보기 전에 우리는 태양광 패널의 사용을 폐지하려는 것이 아니라는 점을 분명히 하고 싶습니다. EcoWatch는 태양 에너지의 열렬한 팬이며 수백 명의 주택 소유자가 태양 에너지를 사용하여 탄소 배출량을 줄이는 데 도움을 주었습니다. 그러나 우리는 태양광 패널이 환경에 미치는 좋은 영향과 나쁜 영향에 대해 투명하게 밝히기를 원합니다.

태양광 패널은 환경 친화적인 에너지 솔루션이지만 이를 만드는 데 사용되는 재료와 제조 공정에는 채광, 용해 및 냉각이 사용되므로 적당한 크기의 탄소 발자국이 있습니다.

대부분의 태양전지는 실리콘 반도체와 유리뿐 아니라 은, 구리, 인듐, 텔루르와 같은 금속으로 구성됩니다. 그리고 태양전지를 포함한다면 목록에 리튬을 추가하세요.

환경에 미치는 영향과 관련하여 실리콘과 유리의 수집은 풍부하고 독성이 없기 때문에 문제가 되지 않습니다. 그러나 이러한 금속을 채굴하는 과정에서는 온실가스 배출이 발생하고 토양, 수질 및 대기 오염으로 이어질 수 있습니다.1

가장 먼저 고려해야 할 사항: 태양광 시설은 방대합니다. 대부분의 경우 태양광 패널 생산 시설을 만들기 위해 일부 야생 동물과 휴양지가 개간되었다고 가정하는 것이 안전합니다.

태양광 패널 시설은 유지 및 가동을 위해 많은 에너지가 필요하며 불행하게도 실리콘을 녹이는 데 사용되는 에너지의 대부분은 석탄 연소에서 비롯됩니다. 특히 오염 배출이 이미 높은 중국에서는 더욱 그렇습니다.2

또한 냉각 과정에 물이 많이 필요합니다. 이는 물을 사용할 수 없는 더욱 건조한 지역에서는 환경에 부담이 될 수 있습니다. 그리고 다른 대형 생산 시설과 마찬가지로 태양광 패널 생산 시설도 대기 오염을 유발합니다.

태양광 패널에는 단결정, 다결정, 박막의 세 가지 유형이 있으며 각각 다르게 제조됩니다. 즉, 각기 다른 크기의 탄소 발자국을 남깁니다.

단결정 패널은 가장 일반적이며 에너지 변환 효율이 가장 높으며 일반적으로 19~22% 범위입니다. 단결정 태양전지판은 얇은 유리 사이에 끼워진 순수한 단일 셀 실리콘 결정으로 만들어집니다.

단결정 태양광 패널을 만들기 위해서는 거대한 실리콘 조각을 블록으로 성형한 다음 작은 웨이퍼로 잘라 태양광 패널에 부착합니다. 이는 복잡한 공정이므로 다른 태양광 패널 제조 방법에 비해 배출량이 가장 높습니다.3

다결정 태양광 패널도 실리콘으로 만들어지지만 블록에서 나오는 대신 실리콘 결정을 함께 녹인 다음 패널 위에 배치합니다. 녹는 과정 때문에 다결정 태양광 패널을 만드는 데 단결정만큼은 아니지만 약간의 전기가 필요합니다.4

마지막으로, 비정질 실리콘, 카드뮴 텔루라이드(실리콘의 일종) 또는 구리 인듐 갈륨 셀레나이드와 같은 다양한 유형의 재료로 만들 수 있는 박막 태양광 패널이 있습니다. 티

일반적으로 박막 태양광 패널은 널리 사용되는 패널에 비해 탄소 배출량이 적습니다.5 그러나 단점은 적절하게 취급하지 않을 경우 인간과 환경 모두에 해를 끼칠 수 있는 독성이 매우 강한 물질로 제작된다는 것입니다. 6

태양광 패널 운송으로 인한 배출은 또 다른 문제를 제시합니다. 태양광 패널은 전 세계에서 생산되지만 주로 중국에서 생산되고 미국과 유럽이 그 뒤를 따릅니다. 그리고 한 국가에서 생산된 태양광 패널은 다른 국가에서 부품을 운송해야 할 수도 있습니다.