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太阳能真的够“绿”吗?还是包裹着糖衣的毒药?

2014-09-03 09:08来源:科技新报关键词:太阳能电池多晶硅光伏污染收藏点赞

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大部分的制造商会将四氯化硅回收再利用,因为所消耗的能源会比从最原始的原料(二氧化硅)来的少,所以回收四氯化硅能省钱;但有一好没两好,这些设备需要花费上千万美元,因此一些业者会直接将附产品排放掉。当这种具强腐蚀性的有毒液体遇到潮湿空气,马上分解成硅酸和剧毒气体氯化氢,会刺激人体眼睛、皮肤与呼吸道刺激,遇上星火则会爆炸,用于倾倒或掩埋四氯化硅的土地将变成不毛之地,树木和草都无法生长。

(图片来源:Zach Boumeester)

当太阳能产业还没那么庞大时,太阳能电池所需要的硅主要来自芯片制造商所淘汰的硅芯片,半导体产业对硅的纯度要求更高,因此要求较低的太阳能电池可接受它们的“淘汰品”,但当太阳能产业爆红后,所需的硅已远超过能接收到的,必须新建许多提炼工厂才够用。然而很少有国家为四氯化硅设定严格的处理法则,拥有最多提炼厂的中国也不例外。

四氯化硅危害大

2008年华盛顿邮报就曾报导位于河南省的某多晶硅企业,不愿意投资回收设备,而是将四氯化硅随意倾倒于邻近土地上,使该地区的农地无法种植作物,并让附近居民的健康受到危害,报导指出这一家公司并非唯一一家这么做的公司。

报导一发表,马上引起大众的激烈的反弹,也让太阳能产业所标榜的“干净能源”形象蒙上一层灰,为了保护产业的声誉,太阳能电池的生产商开始要求多晶硅供应商要做到环境保护责任,2011年中国也制定法规,规范供应商回收的四氯化硅至少要达到98.5%,之后情况逐渐改善。未来这些问题有望完全消失,因为美国国家可再生能源实验室(NationalRenewableEnergyLaboratory)正寻找以乙醇代替氯基化合物的方法,以避免产生四氯化硅。

锯切打磨清洗,需强腐蚀性物质帮忙

但污染并非只到多晶硅就停止,从多晶硅到真正的太阳能电池还需要透过长晶炉生成晶棒,再切割成外延片或芯片,这些过程都需要危险的化学物质来处理,例如制造商需要用氢氟酸(hydrofluoricacid)来清洗外延片,除去因锯切所受到的伤害,或是磨平外延片表面,以增加聚光能力。但氢氟酸是一种具有强烈腐蚀性的物质,就如武侠小说中的“化骨水”,若接触到未受保护的工人,会破坏人体组织并侵蚀骨头,因此必须妥善处理。

(图片来源:SolarWorld USA)

氢氟酸污染问题也层出不穷,例如2011年8月才刚评选为“2011清洁科技驱动者”的浙江晶科能源,却被抓到排放氢氟酸到附近的一条小河,导致河中出现大量死鱼,旁边的猪圈也遭殃,因为农民引河水帮牠们洗澡,结果大批猪只中毒而死;结果暴怒的居民冲进工厂并占领抗争,同时在新闻报导播出的第二天,晶科的股价下跌超过40%,市值蒸发近1亿美元。

但这个威胁也有机会解决,罗门哈斯电子材料(Rohm&HaasElectronicMaterials)已确认能用氢氧化纳取代氢氟酸,氢氧化纳虽然也具有腐蚀性,但较容易处理,对操作者而言危险性也较低。

原标题:太阳能真的够“绿”吗?还是包裹着糖衣的毒药
投稿与新闻线索:陈女士 微信/手机:13693626116 邮箱:chenchen#bjxmail.com(请将#改成@)

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