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揭幕太阳能光鲜背后不为人知的丑陋(图)

http://www.electric.hc360.com2011年09月16日08:50互联网

   太阳能一直被人们称为无污染的可再生能源,但当把太阳能转化为人们可利用的能量时,污染问题随之而来。众所周知,太阳能电池的主流材料是晶硅体材料(包括多晶硅、单晶硅),其中,多晶硅是整个太阳能电池产业的命脉。其生产规模一度呈井喷式增长。生产多晶硅是一个提纯过程,金属硅转化成三氯氢硅,再用氢气进行一次性还原,这个过程中约有25%的三氯氢硅转化为多晶硅,其余大量进入尾气,同时形成副产品"危险物质"--四氯化硅。

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    四氯化硅生成量

    一、副产物“四氯化硅”多晶硅产业的病痛

    随着我国多晶硅总产量的逐年增多,多晶硅生产的副产物四氯化硅的安全和环保问题日益突出,如何安全处理四氯化硅已开始制约多晶硅产业发展。因此,中科院多晶硅材料专家多次不无担心地表示,伴随着多晶硅产量的扩大,副产物回收处理也要跟上。否则,大规模生产将对安全生产和环境保护带来极大的隐患。提高多晶硅副产物四氯化硅的资源化利用率,降低生产成本,是多晶硅企业的绝佳出路。如今,市场容量有限,无法消化数量庞大的四氯化硅。因此,四氯化硅已成为多晶硅产业的"病痛"。

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    四氯化硅的危害程度

    四氯化硅---遇潮湿空气即分解成硅酸和剧毒气体氯化氢,对人体眼睛、皮肤、呼吸道有强刺激性,遇火星会爆炸;氯气的外逸则可以使人出现咳嗽、头晕、胸闷等病状,并导致农作物大面积减产和绝收。每生产1个单位的多晶硅产品就会生成10多个单位的强腐蚀性有毒有害的副产品──四氯化硅废液。而每生产1吨多晶硅,就产生4吨以上的四氯化硅废液,这一酸性腐蚀品对眼睛和呼吸道会产生强烈刺激作用,接触后将引起皮肤组织坏死。

    导致四氯化硅污染严重的诱因

    四氯化硅---这种严重威胁着人民群众的身体健康的有害废液本应由各生产企业专门处理,然而,一些生产和运输企业为赚取不法利润,跨地区运输和排放未经处理的四氯化硅废液,给生态环境造成难以恢复的破坏。一些多晶硅企业未经严格审查就""有意无意地""将四氯化硅交给无资质企业和个人处理,以降低成本。"从而产生一些运输公司以省外四氯化硅处理企业名义,与多晶硅企业签订业务合同,而在运输途中将四氯化硅交给个人违法排放,以此牟取暴利。

    四氯化硅处理方法

    当前国际上主要有两种方法处理四氯化硅:方法之一是在高温高压下利用氢气将其还原为多晶硅的主要原料三氯氢硅,其一次转化率是关键;方法之二是利用四氯化硅生产高附加值的气相法白炭黑。国外主要的多晶硅公司如德国瓦克、日本德山等采用的是后一种方法,既生产多晶硅又生产白炭黑,把气相法白炭黑和多晶硅生产紧密结合,形成一个资源互补,互相利用,共同发展的产业链。

    二、太阳能无污染为何四氯化硅污染事件屡屡浮现

    注:2011年四氯化硅污染事件呈多发趋势

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    湖北随州南湖渔场遭600吨四氯化硅废液污染

    2011年4月,600吨四氯化硅废液通过湖北钟祥城市排水管网大量进入城市污水处理厂,从而导致了湖北南湖渔场遭偷排的约600吨四氯化硅废液污染,400吨鱼和5亿颗人工孵化鱼卵死亡,湖北钟祥城市排水管网也因这批废液瘫痪两个多月。与太阳能产业密切相关的四氯化硅污染也开始浮出水面。

    污染严重性:市城市污水处理厂经济损失11万元,南湖渔场经济损失337万元。

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    河南省濮阳境内发生四氯化硅泄漏事故

    事故现场如雪后白茫茫一片

    位于河南省濮阳县柳屯镇西没岸村的一家废品收购站内,一辆车牌号为辽D0209A储运四氯化硅的车辆发生泄漏。事发后,濮阳县政府迅速启动紧急预案,事故现场附近多个村庄的群众被及时疏散。经过4小时,泄漏的化学品成功得到处置,没有造成人员伤亡。

    污染严重性:导致周围数百平方米的草木枯萎,上百只畜禽死亡

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    甘肃省四氯化硅的汽车发生泄漏

    2011年9月4日16时40分,甘肃省境内316国道一辆装有四氯化硅的汽车翻倒发生泄漏,遇雨形成雾状气体,致使与公路并行的陇海铁路陇西至鸳鸯镇间接触网受到腐蚀,供电跳闸,造成陇海铁路上行线客车T114次(兰州-杭州)、T54次(乌鲁木齐-上海),下行线客车K595次(杭州-乌鲁木齐)3趟列车在该区间停车,陇海铁路上下行行车中断。

    总结:据有关报道,2011年年初在北京全国能源会议上,国家能源局负责人就曾强调,引导我国光伏发电产业健康发展。加强行业规划和准入管理,建立产品能耗标准和污染物排放标准,控制能耗高、污染重的光伏发电产品生产"。可见,随着光伏业发展的突飞猛进,安全与环保问题已不容忽视,当我们感叹太阳能带给我们诸多惊喜的同时,我们是否考虑周全其能量转换过程中的危害呢?

    光伏百科:

    四氯化硅:主要用于制硅酸酯类、有机硅单体、有机硅油、高温绝缘材料、硅树脂、硅橡胶等,也用作烟幕剂。在潮湿空气中水解而成硅酸和氯化氢,同时产生白烟。对皮肤有腐蚀性。外观无色或淡黄色发烟液体,有刺激性气味。受热或遇水分解放热,放出有毒的腐蚀性烟气。其健康危害主要对眼睛及上呼吸道有强烈刺激作用。高浓度可引起角膜混浊,呼吸道炎症,甚至肺水肿。皮肤接触后可引起组织坏死。泄漏后,大量四氯化硅与空气中的水汽结合释放出有毒的腐蚀性烟气。其灭火方法主要是干粉、沙土,但禁止用水。