Sonce je fantastičen vir za proizvodnjo trajnostne električne energije in pravijo, da ne prispeva h globalnemu segrevanju ali onesnaževanju okolja.
Verjetno ste že slišali za več načinov, kako lahko sončna energija pomaga okolju , saj se vse več ljudi obrača na obnovljive vire energije . V tem članku si bomo ogledali vplive sončne energije na okolje, ne glede na to, ali so pozitivni ali negativni.
Naša odvisnost od neobnovljivih virov , kot so fosilna goriva, in zmanjšanje emisij ogljika sta dve najbolj prepoznani prednosti sončne električne energije. 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 je mogoče namestiti na vrh stavb in med namestitvijo zavzamejo veliko manj prostora. Poleg tega sončne celice ne onesnažujejo zraka ali vode, kar bi škodovalo ljudem ali divjim živalim.
Proizvodnja fosilnih goriv vključuje vrtanje, sežiganje in rudarstvo, ki v ozračje sproščajo emisije toplogrednih plinov. Te emisije toplogrednih plinov, vključno z ogljikovim dioksidom, škodujejo okolju. Z izbiro obnovljivih virov energije, kot je sončna energija, lahko zmanjšamo emisije toplogrednih plinov in preprečimo dodatno škodo za okolje.
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 elektrarne v velikem obsegu povzročijo skrbi glede izgube habitata in degradacije zemljišč , odvisno od njihove lokacije. Skupna potrebna površina zemljišča 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 sončnih kolektorjev. Vsako zemljišče, ki je bilo očiščeno in razvito za namestitev sončnih kolektorjev, velja za izgubljeni habitat , 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
V nasprotju s fosilnimi gorivi , ki jih je treba za proizvodnjo energije pridobivati, vrtati, prevažati in sežigati, so sončni viri energije čisti, obnovljivi viri energije, ki ne oddajajo škodljivih emisij ogljika, ki bi vplivale 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 napovedi kažejo, da bi lahko do leta 2050 svetovna količina odpadkov iz sončnih panelov dosegla 78 milijonov ton . Za podjetja za recikliranje bo ta količina odpadkov izjemno težka, saj še nimajo ustreznih rešitev za odstranjevanje, kot so 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 paneli ne delujejo pravilno ali so izločeni iz uporabe? Recikliranje sončnih panelov še ni postalo pomemben problem, vendar bo v naslednjih desetletjih, ko jih bo treba zamenjati, postalo tako.
Sončne module je trenutno mogoče odlagati skupaj z drugimi običajnimi elektronskimi odpadki. Države, ki nimajo ustreznih mehanizmov za odstranjevanje e-odpadkov, so bolj dovzetne za 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.