태양광 패널: 마법적 사고의 또 다른 연습

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저는 이제 태양광 패널이 "지속 가능"하고 "친환경"이며 "재생 가능"하다는 신화를 완전히 잠재워야 할 때라고 생각합니다. 그들은 이것의 아무것도 아니다. 상식과는 달리, 태양광 패널이 생산하는 것은 전기가 아니라 또 다른 “해결해야 할 문제”입니다. 실수하지 마세요. 그것은 매혹적인 기술입니다. 그러나 태양의 힘을 활용하는 훨씬 더 좋고 간단한 방법이 있습니다. 이는 지구 전체를 약탈하지 않는 방법입니다.

태양광은 미래이지만 여러분이 말하는 방식은 아닙니다.

저는 "재생 에너지"와 "전기화" 분야에 대한 기술적인 이해가 부족하다는 점에 당황스럽습니다. EROEI(에너지 투자에 대한 에너지 수익률)를 지속적으로 개선하고 내일이 없는 것처럼 비용을 낮추는 것에 대한 통계 데이터가 쏟아져 나옵니다. 그러나 이러한 계산은 태양광 패널이 어떻게 제조되는지에 대한 매우 제한적인 이해를 기반으로 하며, 이 마법 기술을 생성하는 데 필수적인 다양한 입력을 완전히 무시합니다.

내 말은, 지붕에 반짝이는 검은색(또는 파란색) 유리판을 올려놓고 그것이 허공에서 전기를 생산한다는 것이 마술이 아닌가? 결국 우리는 이제 전기 요금을 낮추기 위해 너무 많은 장치가 설치되고 있다는 사실에 놀라지 말아야 하며, 이러한 장치의 지속적인 배포는 이제 그들이 더 저렴하고 더 쉽게 접근할 수 있게 만들려고 했던 바로 그 서비스를 위협합니다. 마법은 작은 규모(보통 '실험실'이라고 불리는 성역에서 흰 가운을 입은 마술사에 의해 수행됨)에서만 작동하며 무료 점심은 여전히 ​​하늘 위의 파이라는 점을 의심하지 않는 사용자에게 경고하지 않은 것 같습니다.

일부 계산은 올바른 순서로 진행됩니다.

그럼 기본적인 것부터 시작해볼까요? 먼저, 이 태양전지판이 무엇으로 만들어졌는지 살펴보겠습니다. 무게로 볼 때, 제품에서 가장 무거운 구성 요소는 보호 유리 커버와 이를 모두 고정하는 알루미늄 프레임입니다. 마법이 일어나는 기술의 본질, 즉 유리 뒷면에 접착된 실리콘 웨이퍼 세트의 무게는 실제로 패널 전체 무게의 10% 미만입니다. 이제 패널에서 전기를 전도하기 위해 배선을 추가하기만 하면 모든 준비가 완료됩니다! (네. 거의요.)

여기서 상황이 까다로워집니다. 제조 (조립이 아니라) 이러한 모든 구성 요소를 조립하려면 엄청난 양의 에너지가 필요합니다. 예를 들어 유리를 녹이려면 1500~1700°C(2700~3100°F) 사이의 온도로 가열해야 합니다. 이 온도 범위는 전기 저항 가열을 완전히 벗어나고 후쿠시마의 용융 원자로 노심 판독값보다 훨씬 높은 온도입니다. 즉, 화석 연료(주로 천연 가스)와 수소를 연소해야만 달성할 수 있는 것입니다. (수소가 최선의 아이디어가 아닌 이유에 대해서는 해당 주제에 대한 이전 게시물을 읽어보십시오.) 유리를 녹여 시트에 붓는 것도 온오프 방식으로 수행하는 작업이 아닙니다. 연중무휴 작업입니다. 갑작스러운 열 손실로 인해 유리가 용광로와 장비의 다른 부분에 쉽게 '동결'되어 다이너마이트와 착암기를 사용하는 것 외에는 제거가 불가능해집니다.

그런 다음 알루미늄이 나옵니다. 시트를 제조할 깨끗한 슬래브가 있으면 녹이고 작업하기가 다소 쉽지만 광석(보크사이트)에서 순수 알루미늄을 만드는 데는 금속 1kg당 17kWh의 에너지가 필요합니다. 다시 말하지만, 이는 간헐적 모드에서 수행하는 작업이 아닙니다. 제련은 지속적인 작업으로, 에너지가 너무 많이 소모되는 작업이므로 대부분의 제련소는 일반적으로 문자 그대로 바로 옆에 자체 석탄 화력 발전소를 보유하고 있습니다.

물론 원자재(유리의 경우 모래, 알루미늄의 경우 보크사이트) 자체도 무료로 제공되는 것은 아닙니다. 이 두 가지 모두 거대한 디젤 구동 기계를 통해 채굴되어 트럭에 실려야 하며(아니요, 배터리와 수소도 여기서는 할 수 없습니다), 위에서 언급한 용해 및 제련이 일어나는 공장으로 운반되어야 합니다. 글쎄요, 평소처럼 기름이 없다는 것은 (규모에 따른) 채굴이 없다는 것을 의미합니다. 따라서 지붕에 아주 빛나는 마법 패널을 위한 원자재가 없다는 것을 의미합니다. (그런데, 패널을 함께 고정하는 접착제도 마찬가지입니다. 이 접착제는 우리가 업계에서 사용하는 다른 많은 화학 물질 및 모든 플라스틱과 마찬가지로 석유로 만들어집니다.)