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태양광 사용 금속생산 수명 사이클 분석

전문가 제언: ○ 본문은 태양광 발전 시스템에 쓰이는 희유금속의 생산 방법을 설명하고 그에 따른 대기, 토양 및 수질 오염원의 배출 및 에너지 사용에 대한 수명 사이클을 분석했다. 이들 금속은 지각에 함유되어 있으나 단독 채광은 경제성이 없고 다른 1차 금속 채광 정련 중에 부산물로 생산되는 공통된 특징이 있다. 주로 아연과 구리가 그 1차 금속이다.

○ 본문에서는 금속의 원광에서 생산(1차 생산)만 다루었으나 폐품의 재활용 방법의 하나로 이들 금속을 회수하는 2차 생산도 현저하다. 2차 생산은 1차 생산보다 오염물질 배출과 에너지 소요량이 훨씬 적다. 예를 들면 원광에서 알루미늄은 재생 알루미늄보다 대략 20배의 에너지를 사용한다고 한다. 따라서 본문에서 간단히 언급한 바와 같이 상당한 점유율을 차지하는 2차 생산의 수명 사이클도 함께 다루어야 그 금속의 전반적인 수명 사이클을 파악할 수 있으리라 생각된다.

○ 본문은 이 오염물질 배출과 에너지 소비를 줄이려는 공정 개선이 꾸준히 이루어져 왔다고 서술한다. 다량의 먼지를 방출하는 건식제련 공정이 습식과 전기분해로 대체되는 것과, 다량 함유된 황 화합물에서 발생하는 이산화황을 포획하여 황산을 만드는 것이 하나의 예이다. 그러나 습식공정에서 다량 사용되는 산 용액과 전해질은 완전한 재순환이 불가능하다면 또 다른 오염원이 될 가능성이 있다.

○ SX/EW 공정이 오래된 건식 방법을 대체하는 것은 사실이나 건식 방법은 부산물 황산의 순 생산방법인 데 비해 습식제련 방법은 이 산의 순 소비방법이다. 이 점을 고려하면 장기적으로 이 두 공정의 통합도 경제성 개선에 좋은 방법이 될 수 있을 것이다.

○ 본문에 나오는 Imperial smelting process는 용광로에서 아연정광과 납 정광을 동시에 제련하는 방법으로 Imperial smelting가 개발한 공정이다. 또 matte는 용해 제련으로 황화물 광을 처리하는 경우 생성되는 중간 생성물이며 다종의 금속 황화물이 균일하게 함유된 용체를 말한다. 보통 구리 또는 니켈의 건식제련 공정으로 생성하고 Cu2S, Ni3S2, FeS가 주성분이며 그 밖에 PbS, ZnS, 금 등의 유기물을 함유한다.

저자: Fthenakis, V., Wang, W., Kim, H.C.
자료유형: 학술정보