옥상 태양 전지는 물 절약에도 도움이 될 수 있습니다

[아름이]

옥상 태양 전지는 물 절약에도 도움이 될 수 있습니다
화석 연료 전력망의 막대한 물 사용량은 종종 간과됩니다.
날짜:
2022년 9월 21일
원천:
듀크 대학교
요약:
전기를 생산하는 옥상 태양 전지는 지구 온난화 탄소 배출량을 절약할 뿐만 아니라 상당한 양의 물도 절약합니다. 물 소비는 에너지 사용과 밀접하게 연관되어 있습니다. 물 없이는 열전 및 원자력 발전소를 채굴, 드릴링, 파쇄 또는 냉각할 수 없기 때문입니다. 주어진 가정은 옥상 태양열을 설치하여 연간 평균 16,200갤런의 물을 절약할 수 있습니다.

전기를 생산하는 옥상 태양 전지는 지구 온난화 탄소 배출량을 절약할 뿐만 아니라 상당한 양의 물도 절약할 수 있다고 듀크 대학 연구원 한 쌍이 말했습니다.

주어진 가정은 옥상 태양열을 설치하여 연간 평균 16,200갤런의 물을 절약할 수 있다는 것을 발견했습니다. 캘리포니아와 같은 일부 주에서는 이 절약이 53,000갤런으로 증가할 수 있으며 이는 미국의 평균 가정 물 사용량의 60%에 해당합니다.

집 수도 요금에 절감액이 표시되지는 않지만 여전히 중요합니다.

에너지 사용은 물 소비와 밀접하게 연관되어 있기 때문입니다. 미국의 전기 에너지 생산은 농업 부문만큼 많은 물을 소비합니다. 그러나 그 수치에는 애초에 화석 연료를 생산하기 위해 사용되는 추가 물과 석탄재 폐기물 관리는 포함되지 않습니다.

듀크 대학교의 환경 품질 저명 교수인 Avner Vengosh는 "그리드용 전기를 생성하려면 석탄을 채굴하고 태우고, 천연 가스를 파쇄 및 펌핑하고, 원자력 발전소를 냉각해야 합니다. 이 모든 것은 지속적으로 손실되는 다량의 물을 포함합니다."라고 말했습니다. Nicholas School of the Environment와 9월 19일 Science of the Total Environment 에 게재된 새로운 논문의 공동 저자입니다 .

"그러나 태양 전지를 사용하면 제조를 위해 훨씬 적은 양의 물을 한 번만 소비하게 됩니다."라고 Vengosh는 말했습니다. "그리고 일단 설치되면 향후 25년 동안 예상되는 사용 기간 동안 더 이상 물을 사용하지 않습니다."

현재 전 세계 태양광 패널의 70% 이상이 중국에서 생산되고 있어 태양광 발전을 위한 물 소비는 해외에서 발생하고 있다.

공동 저자인 Nicholas School의 환경 정책 교수인 Erika Weinthal은 태양 전지판 생산이 물에 미치는 광범위한 영향을 이해하려면 전 세계 공급망 전체를 살펴보는 것이 중요하다고 말했습니다.

Vengosh는 "오염의 관점에서 태양 전지는 환경에 막대한 피해를 줄 가능성이 있습니다. "그것은 중금속을 포함하고 있으며 그 중 일부는 매우 유독하기 때문에 제조가 일어나는 직접적인 환경에 영향을 미칠 수 있습니다."

그러나 그 이후에는 태양열의 물 소비량이 0입니다.

이전 연구에서는 일반적으로 기가줄당 리터 또는 갤런과 같은 주어진 에너지에 대한 물의 양으로 표현되는 에너지 생산의 여러 단계에 대한 물 사용량을 평가하려고 시도했습니다. 새로운 연구에서 저자들은 인접한 미국 전역의 주거 부문에서 전기를 생성하는 데 사용되는 에너지원을 결합하고 이를 각 주의 물 소비량으로 변환했습니다.

주거 부문에 대한 주 전체의 물 사용량을 평가한 후 새로운 연구는 48개 주에서 개별 가정의 가상 물 사용량을 계산했습니다. 이러한 계산에 따르면 미국 전역의 주거 부문에 전력을 공급하는 데 소비되는 총 물의 양은 2조 6천억 갤런입니다.

가정에서 태양열로 전환하면 그리드 전기 사용이 줄어들고 따라서 물의 양도 줄어듭니다. 미국 남서부와 같은 일부 주에서는 옥상 태양열 설치 시 개별 가정의 물 절약이 최대 1000%에 도달할 수 있습니다.

이러한 물 사용 계산은 다양한 화석 연료 소스의 물 소비에 대한 자세한 기준을 제공하는 에너지와 수질의 교차점에 대해 올해 초 출판된 Vengosh와 Weinthal의 최근 책에 대한 후속 조치입니다.

팬데믹 셧다운 동안 저자들은 그들이 공유하는 집에 태양 전지판을 추가하기로 결정했습니다. 처음에는 탄소 배출을 줄이는 것이 주요 동기였지만 얼마 후 그들은 그것이 물도 절약할 수 있다는 것을 깨달았습니다.

Weinthal은 "따라서 이 기사는 실제로 우리 자신의 개인 생활을 탈탄소화하고자 하는 산물입니다."라고 말했습니다. "저는 세계 환경 정치를 가르치고 파리 협정에 대해 가르치고 항상 학생들이 주간 수준에서 일어나는 일을 우리 자신의 기관 형태로 할 수 있는 일과 연결시키려고 노력합니다."

오늘날 태양광 태양 전지는 국가 전력 공급의 약 1.5%를 차지합니다. 이는 연간 990억 갤런의 물을 절약할 수 있음을 의미하며, 이는 캘리포니아의 총 물 사용량의 약 4일에 해당한다고 저자들은 추정합니다. 그러나 태양열 비율이 증가함에 따라 절감 효과도 증가합니다.

그들의 논문은 또한 주별로 에너지에 대한 물 소비량을 비교하는데, 각 주마다 전기 생산을 위해 서로 다른 에너지원을 사용하고 사용 패턴과 가정 수가 다르기 때문입니다.

예를 들어 뉴잉글랜드 주는 에어컨에 전기를 많이 사용하지 않고 전기가 아닌 기름으로 집을 난방하는 경향이 있기 때문에 태양열로 전환하는 데 큰 성공을 거두었다고 Vengosh는 말했습니다. 물이 부족하고 맑은 날이 많은 애리조나와 캘리포니아도 큰 승자가 될 것입니다.

그들의 책에서 Weinthal과 Vengosh는 물 사용이 퍼즐의 일부일 뿐임을 보여주었습니다. 탄광, 파쇄 및 석탄재 처리로 인한 수자원 오염은 물 가용성을 더욱 감소시키므로 화석 연료 추출로 인한 물 발자국은 우리가 생각하는 것보다 훨씬 큽니다.

Vengosh는 "또한 기름 유출이나 석탄재의 만성적인 폐기와 같은 사건으로 인해 얼마나 많은 물이 오염되고 있는지와 같은 수질 영향을 정량화하려고 노력했습니다"라고 말했습니다. "따라서 기름 유출의 양을 알면 오염되고 유실되는 물의 양으로 환산할 수 있습니다."

중요한 것은 모든 기술의 총 비용을 평가하는 것이라고 Weinthal은 말했습니다. "우리는 재생 가능, 태양열 및 풍력으로 이동해야 하지만 그렇게 하려면 모든 형태의 에너지 기반 시설에 대해 재생 가능하더라도 물과 관련하여 약간의 비용이 있을 수 있음을 인식해야 합니다. 모든 형태의 에너지 생산을 위한 물 발자국에 대해 생각해 보십시오."라고 그녀는 말했습니다.

출처 : https://www.sciencedaily.com/