一项新的分析表明，世界对太阳能电池板的需求存在重大问题。 蓬勃发展的太阳能电池板市场对于清洁能源的未来至关重要，到 2050 年可能需要世界近一半的铝。值得庆幸的是，我们有一些方法可以缓解这一问题。
与更贵的金属不同，例如锂和钴用于充电电池，铝的稀缺不是问题； 事实上，它是最丰富的金属在地球上。 但用于太阳能电池板框架的纯铝的生产会带来巨大的能源成本，这可能会转化为大量排放。
据国际能源署称，太阳能电池板预计将提供大约三分之一到 2050 年，将占世界总电力需求。2019 年，刚刚超过 2%全球电力来自太阳能——但太阳能正在生产史上最便宜的电费并正在安装可再生能源以创纪录的速度。
澳大利亚新南威尔士大学 (UNSW) 的艾莉森·列侬 (Alison Lennon) 领导的光伏研究小组表示：“这代表着一项艰巨的制造任务，将产生对各种矿物的需求。”在他们的论文中解释。
正如研究人员概述的那样，一些太阳能路线图预测，为了将全球变暖限制在安全水平，世界将需要比我们目前生产的太阳能多 85 倍的太阳能，尽管预测各不相同，而且一些预测可能低估了我们实际需要的太阳能和铝的数量。
研究人员发现，太阳能需求的激增可能意味着到 2050 年，全球目前铝产量的 40% 以上将用于安装太阳能电池板阵列。 这占 2020 年中国铝产量的四分之三以上。
“这种需求的升级不包括铝在其他清洁能源技术中的使用，”例如风力涡轮机和电动汽车，“预计铝的使用也会增加，或者铝在交通和建筑基础设施中的持续使用，”列侬和同事笔记。
重要的是铝是如何制造的。 铝生产是一个采掘和能源密集型过程，大部分排放来自为其生产提供动力的电力。
幸运的是，铝是回收率最高且最可回收的材料之一。 事实上，所生产的铝中有近 75% 至今仍在使用。 这是个好消息，因为回收铝只消耗了再生铝所需能源的一小部分，而且排放量也只有一点点。
“由于其‘无限’的可回收性，到 2050 年，铝可以在[太阳能电池]快速增长到太瓦级别方面发挥关键作用——这种增长将排放量减少到净零，”Lennon 和团队写。
他们的分析模拟了到 2050 年的各种情景和路径，最坏的情况是“一切照旧”，其中铝生产的排放强度保持不变，其需求增加了近 4,000 兆吨二氧化碳2到气氛。
其中包括对中国（大多数太阳能电池板的生产地）可使用的回收铝量的估计、太阳能电池板部件的使用寿命以及铝生产技术的预期改进。
雷克雅未克大学工程师 Guðrún Sævarsdóttir 表示：“除非对这一过程采取措施，否则我们不会消除这些排放。”告诉伊恩·莫尔斯在光伏杂志2020年。
在最好的情况下，铝生产的排放量将迅速减少到 2030 年，然后保持在 1,500 兆吨二氧化碳的“宏伟目标”以下2到本世纪中叶——这是国际铝业协会的上限将全球升温控制在2度以下。
研究人员表示，要实现这一目标，关键是要充分利用再生铝，并从安装太阳能电池板的国家的当地生产商那里采购铝，而不是进口零部件。
太阳能产量和电池板配置的效率提高可能有助于减少铝需求，但所需太阳能电池板的数量之多，以及气候危机的紧迫性，意味着我们需要全力以赴。
为铝冶炼厂供电的电网必须在未来十年实现脱碳，以将二氧化碳排放量控制在 1,000 兆吨以下2研究人员得出结论，到 2050 年，通过鼓励低碳生产的政策以及在可再生能源区建造新设施，这项任务将变得更加容易。
该研究发表于自然可持续性。
