Токсичность теллурида кадмия в окружающей среде: почему это так тревожно?

<р> Теллурид кадмия (CdTe) — стабильное кристаллическое соединение, образованное кадмием и теллуром. В основном он используется в качестве полупроводникового материала в фотоэлектрических элементах на основе теллурида кадмия, а также в инфракрасных оптических окнах. CdTe часто помещают в сэндвич с сульфидом кадмия для формирования солнечного элемента с p-n-переходом. В связи с широким применением CdTe в солнечных технологиях возникла обеспокоенность по поводу его токсичности и воздействия на окружающую среду. В данной статье подробно рассматриваются физико-химические свойства, области применения и оценка токсичности теллурида кадмия.

Применение и спрос на CdTe

<р> Теллурид кадмия широко используется в тонкопленочных солнечных элементах, на долю которых в 2011 году пришлось около 8% всех установленных солнечных элементов. Тонкопленочные солнечные элементы CdTe являются одними из самых недорогих типов, хотя сравнение затрат на установку зависит от размера установки и множества других факторов и может существенно меняться из года в год.

В 2011 году во всем мире было произведено около 2 ГВт солнечных элементов CdTe, при этом на рынке доминировала компания First Solar.

<р> Кроме того, CdTe можно сплавлять с ртутью для получения HgCdTe — универсального материала для обнаружения инфракрасного излучения, а CdTe, сплавленный с небольшим количеством цинка, образует CdZnTe — превосходный твердотельный детектор рентгеновского и гамма-излучения. CdTe также используется в качестве оптического материала для изготовления оптических окон и линз и, как было показано, обеспечивает хорошие характеристики в широком диапазоне температур.

Физические и химические свойства теллурида кадмия

<р> Физические свойства теллурида кадмия включают низкий коэффициент теплового расширения (5,9×10−6/К) и высокую температуру плавления (до 1041°С). CdTe нерастворим в воде и обладает хорошей стабильностью благодаря высокой температуре плавления и нерастворимости. Его можно использовать в качестве оптического материала, особенно в инфракрасной области спектра.

CdTe имеет нулевое давление паров в атмосферных условиях, что делает его более стабильным в практических применениях.

Оценка токсичности

<р> Хотя сам кадмий является токсичным веществом, токсичные свойства CdTe совершенно отличаются от свойств входящих в его состав элементов. CdTe демонстрирует низкий риск острой ингаляционной, пероральной и водной токсичности. Его токсичность снижена при контакте с кожей или приеме внутрь. По данным Европейского химического агентства (ECHA), теллурид кадмия больше не классифицируется как опасное вещество.

Как указано в документе Национального института здравоохранения от 2003 года, CdTe имеет потенциал для широкого использования в производстве фотоэлектрической энергии, и срочно необходимы тщательные токсикологические исследования его долгосрочного воздействия.

<р> Несмотря на это, Европейское химическое агентство по-прежнему относит CdTe к веществам, которые оказывают устойчивое токсическое воздействие на водную флору и фауну. Это вызывает серьезную обеспокоенность относительно воздействия теллурида кадмия на окружающую среду и здоровье человека. Каждому CAB необходимо осознать, что потенциальные последствия долгосрочного использования таких материалов нельзя игнорировать.

Рынок и перспективы

<р> В настоящее время стоимость сырья кадмия и теллура для производства солнечных элементов CdTe составляет лишь небольшую часть себестоимости продукции. Однако теллур — относительно редкий элемент, его содержание в земной коре составляет всего 1–5 частей на миллион. По прогнозам, с улучшением использования материалов и развитием систем переработки к 2038 году ожидается, что фотоэлектрическая промышленность на основе CdTe будет полностью полагаться на ресурсы теллура в переработанных модулях.

Переработка фотоэлектрических элементов на основе теллура кадмия значительно увеличит объем вторичных ресурсов к 2050 году, что, в свою очередь, будет способствовать дальнейшему росту возобновляемой энергетики.

<р> В целом, перспективы применения и рынка теллурида кадмия весьма многообещающие, однако его долгосрочные токсические эффекты все еще требуют дальнейшего изучения. Поэтому, когда мы исследуем широкое применение теллурида кадмия, нам следует подумать о том, как мы можем лучше сбалансировать связь между технологическим развитием и защитой окружающей среды, одновременно стремясь к использованию возобновляемых источников энергии.

Trending Knowledge

Магические функции кобальта, сурьмы и сплава кадмия и теллура: как светиться в инфракрасном диапазоне?
В области физики и материаловедения появление сплава кобальта и сурьмы (CdTe) постепенно меняет облик технологии инфракрасного обнаружения. Это стабильное кристаллическое соединение, состоящее из кадм
Как сделать эффективные рентгеновские детекторы с использованием теллурида кадмия? Раскройте чудо!
Сегодня, в условиях быстрого развития науки и техники, рентгеновские детекторы играют все более важную роль, особенно в областях медицинской диагностики и испытания материалов. Материал теллурид кадми
nan
<заголовок> </header> Как ускорение урбанизации, многие промышленные районы, которые процветали в прошлом, теперь становятся все более пустынными. Существование этих коричневых полей является не тол
Почему кадмиево-свинцовые солнечные элементы такие дешевые? Откройте для себя их секреты!
На современном рынке возобновляемых источников энергии рост популярности солнечных элементов, легированных кадмием (CdTe), несомненно, привлек всеобщее внимание. Этот тип солнечных элементов пользуетс

Responses