John Endres: 실리콘 제련 공정이 태양광 패널의 '친환경' 주장을 훼손합니다

2022년 4월 5일 2022년 4월 6일 수요일 오후 4시 21분에 업데이트됨

존 엔드레스

워싱턴 주 뉴포트에 제안된 PacWest/HiTest 실리콘 제련소는 해당 제품인 야금 등급 실리콘 중 일부가 실리콘 태양광 패널에 사용하기 위해 더욱 정제될 것이기 때문에 "친환경" 시설로 홍보되었습니다. "제련"은 광석에서 금속을 추출하는 작업이고, "정련"은 추출된 금속을 정제하는 작업입니다. 처음에는 제련소 실리콘의 50%가 태양광 패널에 사용될 것이라고 주장했지만 나중에 Moses Lake에 있는 REC Silicon 정유소에서는 5%만 태양광 패널에 사용될 것이라고 제안되었습니다. 대부분의 야금 등급 실리콘은 금속 합금 및 화학 산업에 사용되며 전자 제품 및 태양광 패널의 고순도 요구 사항을 충족하기 위해 극히 일부만 추가로 정제됩니다.

실리콘 제련소는 엄청난 전력 수요를 갖고 있으며 중공업 시설을 심하게 오염시키고 있습니다. 워싱턴 생태학과에 따르면, 제안된 제련소에는 수중 아크로 2개와 높이 157피트의 배출 굴뚝 1개가 포함될 것입니다. 연간 추정 재료에는 규암석(이산화규소) 170,000톤, 청보석 석탄 및 숯 150,000톤, 우드칩 130,000톤이 포함되어 연간 73,000톤의 금속 등급 실리콘을 추출할 수 있습니다. 추정된 연간 배출량에는 연간 766,000톤 이상의 온실 가스와 연간 수십 톤에서 수백 톤의 기타 석탄 독소가 포함됩니다. EPA의 온실가스 보고 프로그램의 2020년 데이터에 따르면, 제안된 제련소는 워싱턴주에서 약 12번째로 높은 산업용 온실가스 배출원이 될 것입니다.

탄소 환원제와 혼합하여 용융 석영을 얻는 데 필요한 강한 열을 생성하려면 105메가와트(연간 9억 킬로와트시 이상)의 전기를 지속적으로 공급해야 합니다. 미국 에너지정보청(US Energy Information Administration)에 따르면 평균 미국 가구는 연간 약 11,000kWh를 소비합니다. 제련소의 연간 전기 사용량은 연간 평균 80,000가구 이상의 주택에 전력을 공급하기에 충분합니다.

제련소의 "탄탄열 환원" 공정에서는 석탄, 숯, 나무 칩의 탄소를 이산화규소와 반응시켜 이산화탄소와 원소 규소를 생성합니다. 용융된 실리콘은 용광로 탭홀에서 수집되며, 이산화탄소와 기타 온실가스 및 오염물질이 대기 중으로 배출됩니다.

태양광 패널에 일부만 사용되는 제품을 생산하는 중공업 시설이 어떻게 "친환경" 시설로 간주될 수 있습니까? 태양광 패널 탄소 배출량 계산 방법을 설명하는 과학 논문에서는 몇 가지 놀랍고 우려되는 문제가 밝혀졌습니다.

• 검토 문헌에서 발견된 실리콘 태양광 패널의 보고된 탄소 발자국 값에는 실리콘 제련 공정이 포함되어 있지 않습니다. 이는 실리콘이 실리콘 태양광 패널의 중요한 구성 요소이기 때문에 이는 당혹스러운 일입니다.

• 탄소 배출량 계산에는 수명 주기 평가 및 수명 주기 목록이라는 프로세스가 사용됩니다. 이러한 방법은 매우 주관적이며 일관되지 않고 비교할 수 없는 결과를 낳고 표준 통합 방법의 적용을 받지 않으며 일반적으로 독립 기관이 아닌 업계에서 수행됩니다.

• IPCC(기후변화에 관한 정부간 패널)에 따르면, 바이오매스 소스(우드칩, 숯 등)로부터의 온실가스 배출은 제련을 포함한 에너지 및 산업 부문의 연소 시점에서 고려되지 않습니다. 그러나 우리 모두는 나무와 숯을 태울 때 연기(이산화탄소 및 기타 가스)가 배출된다는 것을 알고 있습니다. 검토된 다수의 논문은 IPCC의 바이오매스 회계 방법에 이의를 제기합니다.

• 제련 공정에 사용되는 우드 칩과 숯을 위한 나무 수확으로 인한 이산화탄소 흡원 손실은 실리콘 태양광 패널 탄소 발자국에 포함되지 않습니다. 나무 수확으로 인한 이산화탄소 흡수원 손실을 대체하는 데 수십 년에서 100년 이상이 걸릴 수 있습니다.