ソーラーパネル: 魔法の思考のもう一つの演習

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私は、ソーラーパネルが「持続可能」、「環境に優しい」、そして「再生可能」であるという神話をきっぱりと終わらせる時期が来たと信じています。 彼らはそのどれでもない。 常識に反して、太陽光発電パネルが生成するのは電気ではなく、別の「解決すべき問題」です。 誤解しないでください。これは魅力的なテクノロジーですが、太陽の力を活用するには、地球全体を略奪する必要のない、より優れた簡単な方法があります。

太陽光発電は未来ですが、言われているようなものではありません。

「再生可能エネルギー」と「電化」の分野における技術的な理解の欠如には当惑していると言わざるを得ません。 EROEI (投資エネルギー利益率) の継続的な改善とコストの低下に関する統計データが、まるで明日がないように飛び交っています。 しかし、これらの計算は、太陽電池パネルがどのように製造されるかについての非常に限られた理解に基づいており、この魔法の技術の創造に不可欠なさまざまなインプットを完全に無視しています。

つまり、屋根に光沢のある黒（または青）のガラス板を置くと、薄い空気から電気が発生するというのは魔法ではないでしょうか？ 結局のところ、現在、電気料金の削減を目的として非常に多くの電気機器が設置されており、その継続的な導入により、より安く、よりアクセスしやすくすることを目的としたサービスそのものが脅かされているということは、驚くべきことではありません。 どうやら、魔法は小規模でのみ機能し（通常は「ラボ」と呼ばれる聖域で、白いローブを着たマジシャンによって実行されます）、無料のランチはそのままの状態、つまり空のパイのままであることを、疑いを持たないユーザーに警告した人は誰もいなかったようです。

ある程度の計算は必要だ。

それでは、基本的なことから始めましょう。 まず、これらのソーラーパネルが何でできているかを見てみましょう。 重量から考えると、製品の最も重いコンポーネントは、保護ガラス カバーと、それをまとめているアルミニウム フレームです。 魔法が起こるこの技術の本質、つまりガラスの裏側に接着された一連のシリコンウェハーの重さは、実際にはパネルの総重量の 10% 未満です。 あとは、パネルから電気を流すための配線を追加するだけで準備完了です。 (OK、ほぼ。)

ここが難しいところです。 製造業これらすべてのコンポーネントの組み立て（組み立てではありません）には、膨大な量のエネルギーが必要です。 例えばガラスを溶かすためには、1500～1700℃（2700～3100°F）のどこかに加熱する必要があるが、これは電気抵抗加熱の範囲を完全に超えており、福島の溶融炉心からの測定値をはるかに上回る温度範囲である。 言い換えれば、化石燃料（主に天然ガス）と水素を燃やすことによってのみ達成できるものです。 (水素が最良のアイデアではない理由については、このテーマに関する私の以前の投稿を読んでください。) ガラスを溶かしてシートに流し込む作業も、断続的に行うものではありません。それは 24 時間 365 日の作業です。 突然の熱損失により、ガラスが炉内や装置の他の部分に「凍結」しやすくなり、ダイナマイトや削岩機を使用する以外の手段では除去できなくなります。

次にアルミニウムが登場します。板を製造するためのきれいなスラブを手に入れれば、溶かして加工するのはいくらか簡単ですが、鉱石 (ボーキサイト) から純粋なアルミニウムを製造するには、金属 1 キログラムあたり 17 kWh のエネルギーが必要です。 繰り返しますが、これは断続的なモードで行うものではありません。 製錬は持続的な作業であり、エネルギーを大量に消費するため、ほとんどの製錬所は通常、文字通り隣に独自の石炭火力発電所を持っています。

もちろん、原材料（ガラスの砂やアルミニウムのボーキサイト）自体も無料ではありません。 これらは両方とも採掘され、巨大なディーゼル動力の機械でトラックに積まれて（いいえ、バッテリーと水素ではここでもできません）、その後工場に輸送され、そこで上記の溶解と精錬が行われます。 まあ、いつものことですが、石油がないということは（大規模な）採掘ができないことを意味し、したがって屋根の上にあるあんなにピカピカの魔法のパネルの原料もありません。 (ちなみに、パネルを固定している接着剤も同様です。接着剤は、業界で使用される他の多くの化学物質やプラスチックと同様、石油から作られています。)