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来宾博客

深海开采可能刺激质量太阳能

已经发现了在薄膜太阳膜中使用的稀有金属的丰富供应,但提取风险值得回报吗?

南加州的黄玉太阳能农场是世界上最大的牙脲太阳能阵列之一,覆盖了等于4,600个足球场的区域之一。Landsat 8卫星捕获了550兆瓦设施的图像。
图片来源:NASA地球天文台

乔恩·梅杰(Jon Major)

科学家刚刚发现了大量的稀有金属,称为Tellurium,这是尖端太阳能技术的关键要素。作为专门研究这一点的太阳能专家,我应该很高兴。但这是捕获:存款是在不受干扰的海洋部分发现在海底的。

人们通常将太阳能视为理想的清洁能源。直接转化阳光到电力:没有排放,没有漏油或污染,并且完全干净。然而,这忽略了光伏(PV)面板的凌乱现实。

尽管产生的能量确实很干净,但产生功率的一些材料是有毒或罕见的。对于一种特定的技术,是基于三尿酸镉的太阳能电池,镉是有毒的,很难找到尿酸盐。

牙脲镉是第二代“薄膜”太阳能电池技术之一。它在吸收光方面比目前大多数太阳能所基于的硅的吸收光要好得多,因此其吸收层不需要那么厚。一层池塘醇酯只有千分之一厚的厚度将吸收约90%的击中光。与硅相比,它便宜且快速设置,并且使用材料较少。

结果,这是第一个有效地从研究实验室飞跃到大规模生产的薄膜技术。现在,泰柳赖德镉PV模块占全球安装的约5%,取决于您的收益,可以产生比硅太阳能更低的成本功率。

牙脲是地球上最稀有的金属之一

但是镉泰柳赖德的阿喀琉斯高跟鞋本身是地壳中最稀有的金属之一。必须询问有关基于这种稀有金属的技术是否值得大规模追求的严重问题。

关于这一点的看法一直存在分歧。柜员的大量数据表明了一个真正的问题,但反驳是,没有人积极寻找材料的新储量。毕竟,白金和黄金同样罕见,但是对珠宝和催化转化器的需求(铂金的主要用途)在实践中,我们能够找到很多。

在大西洋的一座水下山上发现了大量新的柜子矿床,这无疑支持了“最终会出现”的理论。根据参与的英国科学家的说法,这是一个特别丰富的矿石Marine-Tech项目那找到了。虽然大多数柜员被提取为铜矿开采的副产品,因此产量相对较低,但其海床样品的含量比土地高50,000倍。

提取任何一种将非常困难,并且对环境非常有风险。发现柜子的山顶仍然位于海浪以下一公里处,最近的土地在数百英里之外。

即使在干燥的土地上,采矿对环境也绝不是一件好事。它可以撤离社区,砍伐森林并在景观上留下巨大的伤痕。尽管有任何保障措施,但它通常会导致地下水污染。

在海床上?鉴于技术挑战和原始生态系统所涉及的,我认为大多数人可以直观地猜测深海采矿可能造成的破坏类型。难怪它尚未在任何地方实施,尽管在巴布亚新几内亚沿岸和其他地方的计划外。的确,没有任何建议是,柜员采矿很快在此最新地点很快就会发生。

深海开采值得冒险吗?

但是,仅存在此类资源,或依赖稀缺材料或危险工业过程的风力涡轮机或电池,就提出了一个有趣的问题。这些是有用的低碳技术,但是它们是否需要在环境上具有道德意义?

人们经常认为,每个从事可再生能源工作的人都是可爱的树木,戴凉鞋的左撇子,但事实并非如此。毕竟,这是一个巨大的行业,旨在最终取代化石燃料,并且对这种扩张是否会伴随法规的软化有效。

柜子的沉积很诱人,但地点不是,海底采矿的风险很大。

我们知道太阳能最终是一件好事,但是目的总是证明手段是合理的吗?或者,要说得更加鲜明:如果需要在与化石燃料行业类似的规模上进行采矿和钻探以及相关的陷阱,我们可以容忍太阳能电池板的批量生产吗?

在我看来,答案无疑是的。我们别无选择。毕竟,质量太阳能仍然会消灭我们的碳排放,有助于遏制全球变暖和相关的启示录。

令人放心的是,即使太阳能成为一个真正成熟的行业,它也始于一个更高尚,更环保的地方。例如,牙脲池醇PV模块包括覆盖回收的成本,而在20年或更长时间结束时,可以从面板中回收稀缺的资源,例如,将其与化石燃料进行比较,在其中产生产生的材料在明亮的火焰和碳云中,功率无法弥补。

与石油或煤炭行业相比,采矿对太阳能电池板的影响可能很小,但不会为零。随着可再生技术变得更加至关重要,我们可能需要开始校准我们的期望以解决这一问题。

在某个时候,寻找太阳能或风材料的采矿操作将造成损害,否则某些工业生产过程会出现问题并造成污染。这可能是我们必须接受的浮士德公约,因为既定的替代方案都更糟。不幸的是,没有什么是完美的。

乔恩·梅杰(Jon Major)是利物浦大学斯蒂芬森大学可再生能源研究所的物理研究员。该帖子最初出现在谈话

2条评论

  1. antonio_o||#1

    与SI相比,转化效率
    有人可以提醒我将薄膜PV材料与硅或多硅硅的转化效率相比?

  2. GBA编辑
    马丁·霍拉迪(Martin Holladay)||#2

    对安东尼奥·奥利弗的回应
    安东尼奥
    请参阅下图。图表上的三尿酸镉(CDTE)线是带有黄色圆圈的绿线。(现在为18.7%。)

    [点击图片放大。]

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