ジョン・エンドレス氏：シリコンの精錬プロセスにより、ソーラーパネルの「環境に優しい」主張が損なわれる

ジョン・エンドレス著

ワシントン州ニューポートに提案されているPacWest/HiTestシリコン精錬所は、その製品である冶金級シリコンの一部がシリコン太陽電池パネル用にさらに精製されるため、「グリーン」施設として宣伝された。 鉱石から金属を取り出すのが「製錬」、取り出された金属を精製するのが「精製」です。 当初、製錬所のシリコンの50％がソーラーパネルに使用されると主張されていましたが、後にモーゼスレイクのRECシリコン製油所でソーラーパネルに使用されるのは5％のみであることが示唆されました。 冶金グレードのシリコンのほとんどは合金産業や化学産業で使用されており、エレクトロニクスやソーラーパネルの高純度の要求を満たすためにさらに精製されるのはほんのわずかです。

シリコン精錬所は莫大な電力需要があり、重工業施設を高度に汚染しています。 ワシントン生態局によると、提案されている製錬所には、2基の水中アーク炉と157フィートの高さの排気筒1基が含まれる予定だという。 また、冶金級シリコンを年間 73,000 トン抽出するには、推定年間原料として、珪岩石 (二酸化ケイ素) 170,000 トン、青色宝石石炭と木炭 150,000 トン、木材チップ 130,000 トンが含まれると考えられます。 推定の年間排出量には、年間 766,000 トンを超える温室効果ガスに加えて、年間数十から数百トンのその他の石炭毒素が含まれることになります。 EPAの温室効果ガス報告プログラムの2020年のデータによると、提案されている製錬所はワシントン州で約12番目に多い工業用温室効果ガス排出量となる。

炭素還元剤と混合した溶融石英を得るために必要な高熱を生成するには、105 メガワットの電力 (年間 9 億キロワット時以上) を常時供給する必要があります。 米国エネルギー情報局によると、米国の平均的な家庭は年間約 11,000 キロワット時を消費します。 この製錬所の年間電力使用量は、年間 80,000 世帯以上の平均家庭に電力を供給するのに十分な量です。

この製錬所の「炭素熱還元」プロセスでは、石炭、木炭、木材チップからの炭素を二酸化ケイ素と反応させて二酸化炭素と元素状ケイ素を生成します。 溶融シリコンは炉の出銑口から収集され、二酸化炭素に加えて他の温室効果ガスや汚染物質が大気中に放出されます。

ソーラーパネルにほんの一部しか使用されない製品を生産する重工業施設が、どのようにして「グリーン」施設とみなされるのでしょうか? ソーラーパネルの二酸化炭素排出量の計算方法を説明した科学論文では、いくつかの驚くべき懸念すべき問題が明らかになりました。

• 調査文献に記載されているシリコン太陽電池パネルの二酸化炭素排出量の報告値には、シリコン製錬プロセスが含まれていません。シリコンはシリコン太陽電池パネルの重要な成分であるため、これは複雑です。

• 二酸化炭素排出量の計算には、ライフ サイクル アセスメントおよびライフ サイクル インベントリとして知られるプロセスが使用されます。 これらの方法は非常に主観的であり、一貫性がなく比較不可能な結果が得られ、標準的な統一方法によって管理されておらず、通常は独立した団体ではなく業界によって実行されます。

• 気候変動に関する政府間パネル (IPCC) によれば、バイオマス源 (木材チップ、木炭など) からの温室効果ガス排出量は、製錬を含むエネルギーおよび工業部門の燃焼時点では考慮されていません。 しかし、木や炭を燃やすと煙（二酸化炭素やその他のガス）が発生することは誰もが知っています。 多くの査読論文が IPCC のバイオマス会計手法に異議を唱えています。

• 製錬プロセスで使用される木材チップや木炭のための木の伐採による二酸化炭素吸収損失は、シリコン ソーラー パネルの二酸化炭素排出量には含まれません。 樹木伐採による二酸化炭素吸収量の損失を補うには、数十年から 100 年以上かかる場合があります。

• 「グリーン」の明確かつ定量化可能な定義は存在せず、「グリーンウォッシング」は根深い問題です。