9 Vplivi sončne energije na okolje

Sonce je fantastičen vir za proizvodnjo trajnostne električne energije in rečeno je, da ne prispeva k globalno segrevanje ali onesnažujejo okolje.

Verjetno ste že slišali za več načinov sončna energija lahko pomaga okolju saj se vedno več ljudi začne obračati na obnovljiva energija. No, v tem članku si bomo ogledali vplive sončne energije na okolje, ne glede na to, ali so pozitivni ali negativni.

Naša odvisnost od neobnovljivi viri fosilna goriva in zmanjšanje emisij ogljika sta dve najbolj splošno priznani prednosti sončne elektrike. Kako pa sončna energija vpliva na ekosistem?

Odvisno od tehnologije, ki jo lahko na splošno razdelimo v dve kategoriji: fotonapetostne (PV) sončne celice ali koncentrirajoče sončne termalne elektrarne (CSP), so možni vplivi sončne energije na okolje – raba zemlje in izguba habitata, raba vode in uporaba nevarni materiali v proizvodnji – se lahko zelo razlikujejo.

Obseg sistema, ki lahko sega od skromnih, razpršenih fotonapetostnih nizov na strehah do znatnih naprav PV in CSP naprav, močno vpliva na stopnjo okoljskega učinka.

Vplivi sončne energije na okolje

Sončna energija ima tudi veliko blagodejnih učinkov na okolje, vendar obstaja nekaj negativnih okoljskih vplivov sončne energije, ki so navedeni spodaj:

• Sončna energija je boljša za okolje
• Uporaba zemljišča
• Izguba habitata
• Motnje v ekosistemu
• Solar znižuje emisije toplogrednih plinov
• Uporaba vode
• Nevarni materiali
• Odpadki solarnih panelov
• Recikliranje

1. Sončna energija je boljša za okolje

Pridobivanje fosilnih goriv za pridobivanje energije je negativno vplivalo na nekatere lokalne ekosisteme. Ker so habitati uničeni in vegetacija odstranjena, da bi naredili prostor za energetske dejavnosti, kot je infrastruktura za vrtanje, trpijo številne rastline in živali.

Po drugi strani pa lahko obnovljivi viri energije, kot je sončna energija, podpirajo obnovo ekosistema. Sončne elektrarne se lahko namestijo na vrh zgradb in med namestitvijo zavzamejo veliko manj prostora. Še več, sončni kolektorji ne onesnažujejo zraka ali vode in ne škodujejo ljudem ali divjim živalim.

Proizvodnja fosilnih goriv vključuje vrtanje, sežiganje in rudarjenje, pri čemer vsi oddajajo emisije toplogrednih plinov v ozračje. Ti izpusti toplogrednih plinov, ki vključujejo ogljikov dioksid, škodijo okolju. Z izbiro obnovljivih virov energije, kot je sončna energija, lahko zmanjšamo emisij toplogrednih plinov in prepreči dodatno škodo okolju.

Na splošno lahko sončna energija pomaga vašemu mestu pri zmanjševanju emisij toplogrednih plinov, onesnaženosti in obnovi ekosistema – vse to je ključnega pomena za zaščito ljudi, divjih živali in celotnih ekosistemov. Posledično je za proizvodnjo energije potrebno manj vode, zrak pa postane bolj dihalen.

2. Raba zemljišč

Energetski objekti za številne konvencionalne vrste električne energije potrebujejo veliko prostora, vključno z veliko dragocenega zemljišča. Na srečo obstajajo razlike v predpisih o rabi zemljišč za solarne sisteme.

Ena od prednosti solarnih sistemov je, da jih je mogoče namestiti na izolirane lokacije z golimi tlemi ali postaviti na svojo streho. Z napredkom tehnologije bodo imeli solarni sistemi izboljšane zmogljivosti za pomoč pri rabi zemlje. Na splošno je lahko majhna količina zemlje, ki jo potrebujejo solarni sistemi, koristna za vaš lokalni ekosistem.

Vendar pa lahko večje sončne naprave v komunalnem obsegu povzročijo skrbi glede izgube habitata in degradacije tal, odvisno od tega, kje se nahajajo. Celotna potrebna površina se razlikuje glede na tehnologijo, lokacijo, topografijo in intenzivnost sončnih virov.

Ocenjuje se, da fotonapetostni sistemi v komunalnem obsegu zahtevajo med 3.5 in 10 hektarjev na megavat, medtem ko instalacije CSP zahtevajo med 4 in 16.5 hektarjev na megavat.

Sončne naprave imajo manj možnosti za soobstoj s kmetijskimi napravami kot vetrne naprave. Vendar pa lahko solarni sistemi v komunalnem obsegu zmanjšajo svoje negativne učinke na okolje z namestitvijo na manj zaželenih območjih, kot so degradirana območja, nekdanji rudniki ali obstoječi daljnovodi in prometni vodi.

Manjši sončni fotonapetostni nizi imajo manjši vpliv na rabo zemljišč in jih je mogoče namestiti na stanovanjske ali poslovne prostore.

3. Izguba habitata

Zemljišče je potrebno za namestitev solarnega sistema za postavitev sončnih kolektorjev. Vsako zemljišče, ki je bilo očiščeno in urejeno za namestitev sončnih kolektorjev, je velja za izgubljen življenjski prostor, čeprav so nekatere lokacije bolj primerne za to vrsto namestitve kot druge. Namestitev sončnih kolektorjev na že obstoječe stavbe lahko pomaga preprečiti to težavo.

4. Motnje v ekosistemu

Lokalni ekosistemi lahko močno trpijo, če odstranimo drevesa ali druge rastline, da naredimo prostor za sončne celice. Poleg tega lahko gradnja cest in daljnovodov, ki so potrebni za lažji razvoj obsežnih projektov sončne energije, povzroči motnje v divjih živalih, razdrobi ekosisteme in prinese tujerodne vrste.

5. Solar znižuje emisije toplogrednih plinov

Za razliko od fosilna goriva, ki jih je treba pridobivati, vrtati, prevažati in sežigati za pridobivanje energije, viri sončne energije so čisti, obnovljivi viri energije, ki ne oddajajo škodljivih emisij ogljika, ki vplivajo na ozračje ali vodne poti.

Zmanjšanje teh onesnaževal bi lahko rešilo 25,000 življenj, saj so škodljivi za zdravje ljudi in divjih živali. Z zmanjšanjem naše odvisnosti od omejenih virov, ki škodijo okolju, bo trajnostna sončna energija zaščitila našo infrastrukturo in prispevala k ohranjanju zdravja planeta.

Na splošno ima sončna energija zelo pozitiven vpliv na okolje. Ključnega pomena pa je, da si zapomnimo, da tako proizvodnja plošč kot žetev materialov, potrebnih za njihovo izdelavo, kot sta steklo in posebne kovine, lahko škodujeta okolju.

Kljub temu lahko po mnenju strokovnjakov solarni paneli nadomestijo energijo, porabljeno za njihovo ustvarjanje, v enem do štirih letih. Poleg tega imajo sistemi 30-letno življenjsko dobo, kar pomeni, da lahko solarni paneli v celotni življenjski dobi več kot nadomestijo okoljske proizvodne stroške.

Prisotni so tudi pomisleki glede sončne energije in rabe zemljišč. Nekateri so zaskrbljeni, da bi namestitev sončnih kolektorjev za obsežne projekte lahko poslabšala zemljo in povzročila izgubo habitata.

Da bi preprečili degradacijo tal v že obstoječih habitatih, je mogoče velike projekte sončnih kolektorjev namestiti na lokacijah nizke kakovosti, kot so zapuščeni rudarski objekti. Nameščanje plošč na vrh obstoječih stavb lahko tudi zmanjša rabo zemljišča. Kljub temu je možno škodo zemljišču in habitatom mogoče zmanjšati ali celo odpraviti.

Seveda obstajajo določene težave s sončnimi kolektorji. Na srečo se je možnim težavam mogoče izogniti s skrbno pripravo in upoštevanjem ustreznih tehnik odstranjevanja.

6. Poraba vode

Sončne fotovoltaične celice za proizvodnjo električne energije ne potrebujejo vode. Kljub temu se v proizvodnji solarnih PV komponent porabi nekaj vode, tako kot v katerem koli drugem proizvodnem procesu.

Voda je potrebna za hlajenje v koncentriranih sončnih termoelektrarnah (CSP), tako kot v drugih termoelektrarnah. Vrsta hladilnega sistema, lokacija naprave in zasnova naprave vplivajo na količino porabljene vode.

Za vsako megavatno uro proizvedene energije naprave CSP s hladilnimi stolpi in tehnologijo mokre recirkulacije odstranijo 600–650 litrov vode. Ker se voda ne izgublja kot para, imajo objekti CSP, ki uporabljajo tehnologijo enkratnega hlajenja, višje ravni črpanja vode, vendar manjšo skupno porabo vode.

Pri uporabi tehnologije suhega hlajenja se v objektih CSP porabi skoraj 90 % manj vode. Nižja učinkovitost in povečani stroški pa so stroški, povezani s temi prihranki vode. Poleg tega se učinkovitost tehnike suhega hlajenja močno zmanjša nad 100 stopinjami Fahrenheita.

Natančna analiza teh kompromisov z vodo je ključnega pomena, saj imajo številni kraji v Združenih državah z največjim potencialom za sončno energijo tudi najbolj suho podnebje.

7. Nevarne snovi

Veliko nevarnih spojin se uporablja v proizvodnem procesu PV celic; večina teh materialov se uporablja za čiščenje in čiščenje površine polprevodnikov.

Te snovi vključujejo klorovodikovo kislino, žveplovo kislino, dušikovo kislino, vodikov fluorid, 1,1,1-trikloroetan in aceton. Primerljivi so s tistimi, ki se uporabljajo v splošni industriji polprevodnikov.

Vrsta celice, zahtevana stopnja čiščenja in velikost silicijeve rezine vplivajo na količino in vrsto uporabljenih kemikalij. Obstajajo pomisleki za delavce, ki vdihavajo silicijev prah.

Da bi preprečili izpostavljenost delavcev strupenim kemikalijam in zagotovili, da so proizvodni odpadki ustrezno odstranjeni, morajo proizvajalci PV upoštevati pravila ZDA.

V primerjavi z običajnimi silicijevimi fotonapetostnimi celicami vsebujejo tankoslojne fotovoltaične celice več nevarnih komponent, kot so galijev arzenid, bakrov-indijev galijev diselenid in kadmijev telurid.

Neustrezno ravnanje s temi predmeti in njihovo odlaganje lahko predstavljata znatno tveganje za okolje ali javno zdravje. Proizvajalci so zato finančno motivirani, da zagotovijo, da se ti izjemno dragoceni in pogosto neobičajni materiali reciklirajo in ne zavržejo.

8. Odpadki sončnih plošč

Nekatere projekcije pravijo, da do Leta 2050 bi lahko svetovni odpadki sončnih kolektorjev dosegli 78 milijonov ton. To količino odpadkov bodo podjetja, ki se ukvarjajo s recikliranjem, izjemno težko obvladala, ker še nimajo vzpostavljenih ustreznih rešitev za odlaganje, kot je npr. odlagališča.

Dobra novica je, da je bila ta težava ugotovljena zgodaj in da je več podjetij že razvilo cenovno dostopne (daljše garancije za izdelke) in tehnološke rešitve (tehnologije recikliranja).

9. Recikliranje

Kaj se zgodi, če sončni kolektorji ne delujejo pravilno ali jih ne uporabljate?  Recikliranje solarnih panelov še ni postalo pomemben problem, a ker je treba zamenjati sončne celice, bo v naslednjih desetletjih.

Solarne module je trenutno mogoče odlagati skupaj z drugimi običajnimi elektronskimi odpadki. Države, ki nimajo ustreznih mehanizmov za odstranjevanje e-odpadkov, so bolj ranljive težave z recikliranjem.

zaključek

Proizvodnja sončne energije ima nekaj pomanjkljivosti, tako kot druge tehnologije za proizvodnjo električne energije. Vendar ti učinki niso tako veliki. Dokler ne postanejo dovolj veliki, ne škodijo in ne posegajo v ekologijo in ravnovesje.

Najboljša stvar pri sončni energiji je ta, da se lahko njeni negativni učinki zmanjšajo, ker jo lahko proizvajajo in uporabljajo lokalno posamezniki. Za razliko od velikih sončnih nizov solarne sisteme na strehe običajno namestijo lastniki stanovanj ali podjetja in za hlajenje ne potrebujejo vode.

Sončna energija je torej nedvomno veliko bolj zelena izbira in ima okoljsko trajnostni učinek.

Priporočila

• 3 najboljši solarni polnilniki za prenosne računalnike
  .
• 3 najboljši solarni polnilniki za telefone
  .
• Reševanje izpadov energije s prenosnimi solarnimi rešitvami
  .
• 6 vrst sistemov za shranjevanje sončne energije
  .
• Kako se sončna energija shranjuje v rastlinah | Praktična razlaga