국제에너지기구(International Energy Agency, 이하 IEA)가 2023년 6월  발표한 ‘신재생에너지 시장 2023~2024년 최신 전망’ 보고서에서 무공해 친환경 신재생에너지의 대표 주자인 태양열에너지 뒤에 숨은 불편한 진실을 경고했다.

글로벌 신재생 에너지 시장 성장률의 3분의 2가 태양열 발전 부문에서 발생하고 있을 만큼 가장 많이 사용되고 있는 무공해 에너지 자원이지만 머지않아 그 무서운 성장세에 비례한 막대한 폐패널 쓰레기 처리 문제를 안게 될 것이라고 보고한 것이다.

태양열에너지는 원천 공급이 무한하고 발전 시 대기 중 온실가스 배출이 일절 없는 무공해 청정에너지라는 점 때문에 지난 10년 사이 가장 급속한 도입률을 기록한 신재생에너지다.

특히 올 2023년 들어 드디어 전 세계 태양열에너지 부문 투자 금액 규모가 원유 생산을 앞서기 시작했을 만큼 투자업계의 태양열에너지에 대한 기대도 크다. 

그 결과, 이미 전 세계에 설치된 태양열 집전판(대당 발전량 400와트 )으로 1 테라와트를 발전시킬 수 있는 역량에 이르렀다.

♢ 폐태양광 집전 시설 재활용 기술, 아직은 없다.

현재 전 세계 곳곳에서 설치·가동 중인 태양열 집전판과 태양광모듈의 장비 수명은 평균 25~30년 가량으로 노후 장비는 새 장비로 교체돼야 한다. 

문제는 교체 후 폐기되는 태양열 설비 시설 일체는 수거 및 재활용돼야 하는 것이 원칙이나 현재 기술로는 재활용 및 친환경 폐기처리 해법은 거의 전무하다시피 한 상태라고 IEA는 2022년 신재생에너지 현황 보고서에서 밝힌 바 있다.

노후 태양열 집전판은 지금부터 약 10년 후인 2050년 경부터 대거 쏟아지기 시작할 전망이다.

집전판을 감싸는 알루미늄 액자와 유리 소재 외판의 재활용 기술은 이미 상당 수준에 와있지만, 대량의 내부에 장착된 반도체 태양광 전지(PV cell)에 사용된 극미량의 폴리실리콘, 구리, 은 등 원소들이 분리가 어려울 정도로 밀접하게 엉켜있어서 분리가 난해하고 분리하더라도 비용 면 수지 타산이 맞지 않을 만큼 매우 비싸다. 이 가운데 은은 총 패널 무게의 0.05%를 차지할 만큼 극소량이 들어가지만 총 원료 비의 14%를 차지하는 핵심 귀금속 요소다.

♢ 2030년부터 발생하게 될 PV 패널 쓰레기, 심각한 환경 폐혜 되기 전 대비 절실

일부 과학자, 스타트업, 정부 차원 프로젝트가 주도돼 태양열 집전판 폐기물 감축과 폐설비 재활용 과정을 통한 귀중 자원 재활용 기술 개발이 추진되고 있으나, IEA는 2050년부터 산더미처럼 발생하게 될 폐집전판 압도적 분량 처지 문제에 난감해하고 있다.

IEA 보고서는 BBC의 자료를 인용해 2050년까지 폐기될 태양열 집전판 및 장비 쓰레기 양은 2억 톤에 이를 것으로 예측한다. 이는 현재 전세계에서 매년 발생하는 플라스틱 쓰레기 양의 절반에 이는 규모다.

태양열 신재생에너지 설치율의 세계적 증가 추세와 더불어 PV 패널 부품의 친환경적 폐기 및 자원 재활용 기술의 수요도 급증할 것으로 예상된다. 

태양열 집전판 부품 재활용이 가능하다면 오는 2030년까지 수명을 다한 태양광 집전 패널에 투입되는 재활용 가능한 원자재 시장은 미화 2조 7천 억 달러(우리 돈 약 3조 7천 억원) 규모, 2050년이면 800억 달러(우리 돈 약 111조원) 규모로 폭발적 성장을 거듭할 것이라고 이 분야 전문 업체 라이스타드 에너지(Rystad Energy)는 분석한다.