급성장하는 태양광 산업에는 해결되지 않은 폐기물 문제가 있습니다

국제에너지기구(IEA)는 지난주 태양광 발전 설비가 재생에너지 용량 급증을 주도하고 있으며 올해 전 세계 재생에너지 용량 증가의 3분의 2를 차지할 것이라고 밝혔다.

그러나 태양광 붐과 함께 또 다른 급증이 발생합니다. 수명이 다한 태양광 패널을 폐기해야 하며, 태양광 패널 폐기물은 설치 붐에 따라 기하급수적으로 증가할 것입니다.

우리는 이제 산업, 신생 기업 및 정부가 태양광 패널 폐기물 문제에 어떻게 접근할지에 따라 주요 폐기물 문제의 시작 또는 향후 수십 년 동안 큰 청정 기술 기회의 시작을 보고 있습니다.

최근 몇 년 동안 태양광 발전 설비가 급증했고 패널 수명이 약 15년에 달해 이제 최초의 산업용 규모 태양광 패널이 수명이 다해 폐기되어야 합니다. 현재의 태양광 붐으로 인해 지금부터 15년 후에는 수명이 다한 태양광 패널이 수백만 톤에 달할 것이며, 재활용하지 않으면 전 세계의 플라스틱 폐기물 문제가 가중될 것입니다.

지난달 IEA는 올해 사상 처음으로 태양광 발전에 대한 투자가 2023년 석유 생산에 대한 투자를 넘어설 것이라고 밝혔다.

IEA의 Birol은 "청정에너지 투자 증가의 빛나는 사례는 태양광인데, 2023년에는 사상 처음으로 전 세계 석유 생산량보다 더 많은 자본을 유치하게 될 것입니다. 이는 세계 에너지의 변화하는 흐름을 반영합니다"라고 IEA의 Birol은 말했습니다.

그러나 태양광의 밝은 미래에는 어둡고 더러운 비밀이 있습니다. 바로 수명이 다한 태양광 패널에서 발생하는 엄청난 양의 폐기물입니다.

연구원, 신생 기업 및 정부는 폐기물을 줄이는 것뿐만 아니라 해당 패널 제조에 사용되는 귀중한 재료인 은, 구리 및 실리콘을 회수하기 위해 태양광 패널을 재활용하는 산업을 창출하려고 합니다.

에너지 전환을 위한 핵심 금속의 부족이 다가오는 가운데, 태양광 패널 제조에 사용되는 재료의 일부를 회수하고 재활용하면 이미 채굴된 금속을 추가로 얻을 수 있는 귀중한 소스가 될 수 있습니다.

문제는 규모다. 업계는 매우 초기 단계에 있지만, 이러한 폐기물 문제를 순환경제의 기회로 만들 수 있으려면 빠른 발전이 필요합니다.

국제재생에너지기구(IRENA)의 우테 콜리어 부국장은 BBC에 "지금 재활용 체인을 가동하지 않으면 2050년에는 쓰레기 산이 될 것"이라고 말했다.

Collier에 따르면 2030년까지 관리 가능한 태양광 패널의 양은 400만 톤에 달할 수 있지만, 태양광 발전 보급이 붐을 이루면서 2050년에는 전 세계적으로 그 양이 2억 톤 이상으로 급증할 수 있습니다.

이는 매년 전 세계에서 생산되는 플라스틱 양의 절반에 해당한다고 BBC는 지적합니다.

패널의 알루미늄 프레임과 유리는 높은 회수율로 재활용할 수 있는 반면, 금속과 같이 작지만 귀중한 구성 요소를 추출하고 재활용하는 것은 더 어렵습니다.

또한, IEA는 지난해 보고서에서 현재 태양광 재활용 시설은 PV 재활용을 위한 처리 용량이 낮다고 밝혔습니다.

IEA는 "이러한 발전소의 용량 계수가 현재 낮기 때문에 단위당 처리 비용이 높을 것으로 예상되며 여러 발전소에서 처리할 양이 충분할 때까지 PV 모듈을 비축하고 있습니다"라고 말했습니다.

얼핏 보기에는 유리가 재활용된 것처럼 보이지만, 회수된 유리의 사용은 가치가 낮은 제품에 국한되어 있으며, 높은 운송 비용이 문제가 되고 있다고 기관은 밝혔습니다.

Rystad Energy에 따르면 태양광 PV 재활용 산업은 2022년 1억 7천만 달러에 불과했지만 이번 10년 말까지 27억 달러 규모로 성장할 수 있습니다.

가장 높은 가치를 지닌 패널 부품은 알루미늄, 은, 구리, 폴리실리콘 순이다. 은은 전체 무게의 약 0.05%를 차지하지만 재료 가치의 14%를 차지한다고 라이스타드 분석가들은 말했다.

작년에 레스터 대학의 과학자들은 수명이 다한 PV 전지에서 은과 알루미늄을 회수하는 대체 공정을 발견했다고 말했습니다. 연구팀은 소금물에 용해된 염화철과 염화알루미늄을 사용하여 태양전지에서 은과 알루미늄을 추출하는 과정을 설명했습니다. 이러한 용매를 사용하는 공정은 10분 안에 은과 알루미늄의 90% 이상을 회수합니다. 회수된 은은 순도가 높아 산업 환경에서 재사용이 가능합니다.