Yksinkertaisesti sanottuna keskustelemme vaikutuksista aurinkoenergian järjestelmät ympäristöön, kun keskustelemme aurinkosähköjärjestelmien ympäristövaikutuksista.
Aurinko on valtava energialähde, joka on löydetty vasta äskettäin. Se tarjoaa runsaasti resursseja, jotka voivat tuottaa kestävää, puhdasta ja saastuttamatonta sähköä, mikä tarkoittaa, että ei ole päästöjä, jotka edistävät lämpenemisen.
Viime vuosina on havaittu, että aurinkoenergiaa voidaan ottaa talteen ja varastoida käytettäväksi maailmanlaajuisesti siinä toivossa, että perinteiset energialähteet lopulta syrjäytetään. Kaikkien huomion siirtyessä vihreämpiin energialähteisiin aurinkoenergiasta on tullut yhä tärkeämpää.
Tällä hetkellä aurinkoenergian osuus maailman sähköntuotannosta on 1.7 prosenttia. Sekä tuotantotekniikat että käytetyt materiaalit ovat kehittyneet merkittävästi.
Sisällysluettelo
Aurinkosähköjärjestelmien ympäristövaikutukset
Ennen kuin aurinkoenergiaa voidaan hyödyntää aidosti puhtaana energialähteenä, muutama ympäristöeste on vielä ratkaistava. Niiden joukossa ovat
- Maankäyttö
- Veden käyttö
- Vaikutukset vesi-, ilma- ja maaperään
- Vaarallisia materiaaleja
- Aurinkopaneelien tuotanto
- Puolijohteiden puhdistus
- Epäpuhtaudet ja aurinkojätteet
- Kaivostoiminnan ympäristöriskit
- Aurinkopaneelien kuljetuksen ympäristövaikutukset
1. Maankäyttö
Suuremmat sähkölaitoksen aurinkosähköasennukset voivat aiheuttaa huolta elinympäristön häviäminen ja maa hajoaa, riippuen niiden sijainnista. Tarvittava kokonaispinta-ala vaihtelee tekniikan, sijainnin, topografian ja aurinkoresurssien intensiteetin mukaan.
Yleishyödyllisten aurinkosähköjärjestelmien arvioidaan tarvitsevan 3.5–10 hehtaaria megawattia kohden, kun taas CSP-laitteistojen arvioidaan tarvitsevan 4–16.5 hehtaaria megawattia kohden.
Aurinkovoimaloilla on vähemmän mahdollisuuksia toimia rinnakkain maatalouden kanssa kuin tuulivoimaloilla. Hyödyllisen mittakaavan aurinkosähköjärjestelmät voivat kuitenkin vähentää kielteisiä ympäristövaikutuksiaan asentamalla ne vähemmän toivottaville alueille, kuten hylätyille alueille, entisille kaivosalueille tai olemassa oleville siirto- ja liikennelinjoille.
Pienemmillä aurinkosähköjärjestelmillä on vähemmän vaikutusta maankäyttöön, ja ne voidaan asentaa asuin- tai liikekiinteistöihin.
2. Veden käyttö
Aurinkosähkökennot voivat tuottaa sähköä ilman vettä. Silti jonkin verran vettä hyödynnetään aurinkosähkökomponenttien valmistuksessa, aivan kuten kaikissa muissa valmistusprosesseissa.
Vettä tarvitaan jäähdytykseen tiivistetyssä aurinkolämpövoimalat (CSP), kuten se on muissa lämpösähkölaitoksissa. Jäähdytysjärjestelmän tyyppi, laitoksen sijainti ja laitoksen suunnittelu vaikuttavat kaikki siihen, kuinka paljon vettä käytetään.
Jokaista tuotettua megawattituntia kohden CSP-laitokset, joissa on jäähdytystornit ja märkäkierrätystekniikka, poistavat 600–650 gallonaa vettä. Koska vesi ei häviä höyrynä, kertajäähdytystekniikkaa käyttävillä CSP-tiloilla on korkeampi vedenottotaso, mutta pienempi veden kokonaiskulutus.
Lähes 90 % vähemmän vettä käytetään CSP-tiloissa, kun kuivajäähdytystekniikka otetaan käyttöön. Alempi tehokkuus ja lisääntyneet kustannukset ovat kuitenkin kustannuksia, jotka liittyvät näihin vedensäästöihin. Lisäksi kuivajäähdytystekniikan tehokkuus laskee dramaattisesti yli 100 Fahrenheit-asteen.
3. Vaikutukset vesi-, ilma- ja maaperään
Laajamittainen aurinkovoimalaitosten kehittäminen edellyttää lajittelua ja raivausta, mikä muuttaa kuivatusreittejä, tiivistää maaperää ja lisää eroosiota.
Keskustornijärjestelmien vedenkulutus jäähdytykseen on huolenaihe kuivissa ympäristöissä, koska lisääntyvä veden tarve saattaa rasittaa saatavilla olevia resursseja ja johtaa kemikaalivuodoihin tiloista, jotka voivat saastuttaa pohjavettä tai ympäröivälle alueelle.
Aurinkovoimalaitosten rakentaminen voi aiheuttaa riskejä ilmanlaadulle, aivan kuten minkä tahansa suuren teollisuuskompleksin kehittäminen. Näitä vaaroja ovat maaperän kuljettamien tautien leviäminen ja vesivarantoja saastuttavien ilmassa olevien hiukkasten määrän lisääntyminen.
4. Vaaralliset materiaalit
PV-kennojen tuotantoprosessissa käytetään monia vaarallisia yhdisteitä; Suurin osa näistä materiaaleista käytetään puolijohteen pinnan puhdistamiseen. Näitä aineita ovat kloorivetyhappo, rikkihappo, typpihappo, fluorivety, 1,1,1-trikloorietaani ja asetoni.
Ne ovat verrattavissa yleisessä puolijohdeliiketoiminnassa käytettyihin. Kennotyyppi, tarvittava puhdistusaste ja piikiekon koko vaikuttavat kaikki käytettyjen kemikaalien määrään ja laatuun.
Työntekijät, jotka hengittävät piipölyä, ovat huolissaan. Voidakseen estää työntekijöiden altistumisen myrkyllisille kemikaaleille ja varmistaakseen, että valmistusjätteet hävitetään asianmukaisesti, aurinkosähkön valmistajien on noudatettava Yhdysvaltain sääntöjä.
Perinteisiin piiaurinkosähkökennoihin verrattuna ohutkalvosähkökennoissa on useita vaarallisempia komponentteja, kuten galliumarsenidia, kupari-indiumgalliumdiselenidia ja kadmiumtelluridia. Näiden esineiden riittämätön käsittely ja hävittäminen voi aiheuttaa merkittäviä riskejä ympäristölle tai kansanterveydelle.
Valmistajat ovat siksi taloudellisesti motivoituneita varmistamaan, että nämä erittäin arvokkaat ja usein harvinaiset materiaalit kierrätetään eikä hävitetään.
5. Aurinkopaneelien tuotanto
Tuotanto aurinkopaneelit käyttää paljon resursseja, mukaan lukien teollisuusmateriaaleja, fossiilisia polttoaineita ja suuria määriä vettä. Pääasiallinen aurinkopaneelien valmistuksessa käytetty energianlähde on kivihiili, joka liittyy suoraan korkeampiin hiilidioksidipäästöihin.
Aurinkopaneelien valmistuksessa käytetään sekä natriumhydroksidia että fluorivetyhappoa. Vaarallisten jätevesien käsittelyä ja poistamista koskevat tiukat säännöt ovat tarpeen molemmille. Sillä välin aurinkopaneeleja valmistavien laitosten työntekijöitä on suojeltava näiltä vaarallisilta aineilta. Tämä edellyttää valvottuja suojatoimia.
Tutkimusten mukaan piihiukkasia vapautuu tuotantoprosessin aikana ympäristöön ja ne aiheuttavat silikoosia niille, joiden tiedetään joutuneen kosketuksiin niiden kanssa. On osoitettu, että henkilöille, jotka altistuvat piihiukkasille tuotantoprosessin aikana, voi kehittyä silikoosi.
6. Puolijohteiden puhdistus
Aurinkosähkökennot (PV) on valmistettu puolijohdekiekoista, jotka puhdistetaan myrkyllisillä kemiallisilla aineilla. Nämä koostuvat rikki- ja fluorivetyhaposta.
Tämä puhdistusprosessi on ratkaisevan tärkeä vaurioiden poistamiseksi ja oikean pintarakenteen luomiseksi. Fluorivetyhappo puolestaan voi syövyttää kudosta ja poistaa luita, mikä tekee siitä hengenvaarallisen suojaamattomalle henkilölle. Sitä on käsiteltävä ja hävitettävä erittäin huolellisesti.
Koska natriumhydroksidia on helpompi käsitellä ja hävittää ja se aiheuttaa vähemmän riskiä työntekijöiden terveydelle, se voi olla turvallisempi vaihtoehto.
7. Saasteet ja aurinkojätteet
Koska ensimmäiset asennetut paneelisarjat ovat vasta alkamassa vanhentua, vanhentuneiden aurinkopaneelien kierrätysongelma ei ole herättänyt paljon huomiota. Vanhentuneiden aurinkosähköpaneelien käsittelystä on tulossa kriittinen kysymys nyt, kun niiden vanheneminen lähestyy.
Vaikka aurinkopaneeleissa on lyijyä ja kadmiumia – molempien tiedetään aiheuttavan syöpää – ne koostuvat pääasiassa lasista. Tämän seurauksena epäpuhtauksien turvallisuudesta ollaan huolissaan. Epäpuhtauksien poistaminen maksaa ylimääräistä näiden komponenttien kierrättämistä.
Tällä hetkellä vanhentuneet aurinkopaneelit hävitetään usein kaatopaikat koska niitä ei voi helposti käyttää uudelleen. Koska paneelit sisältävät haitallisia kemikaaleja, tähän tekniikkaan liittyy merkittäviä ympäristövaaroja.
Sadevesi saattaa päästää ja huuhdella pois kadmiumia, joka tihkuu maaperään ja saastuttaa ympäröivän ympäristön.
8. Kaivostoiminnan ympäristöriskit
Suurin osa nykyteknologiasta käyttää valmistuksessaan harvinaisia mineraaleja. Samoin aurinkosähköpaneelit käyttävät yli 19:ää näistä harvinaisista mineraaleista.
Nämä ovat rajallisia resursseja, joita korjataan ahkerasti monissa paikoissa ympäri maailmaa. Kansakuntien pyrkiessä lisäämään uusiutuvan energian tuotantoa ja tyydyttämään kuluttajien teknologian kysyntää näille mineraaleille on uskomattoman suuri kysyntä.
Tutkimukset osoittavat, että indiumia, aurinkosähköpaneeleissa käytettävää komponenttia, ei ole riittävästi täyttämään valtavaa kysyntää ja ruokkimaan tätä vihreää vallankumousta.
Nämä tulokset ovat hälyttäviä, ja kaivostoiminnan vaikutus tekee niistä vieläkin hälyttäviä. On osoitettu, että kaivostoiminta aiheuttaa vajoa, monimuotoisuuden köyhtymisenja viereisten vesistöjen myrkytys erittäin happamalla metallijätteellä.
9. Aurinkopaneelien kuljetuksen ympäristövaikutukset
Kuljetuksiin liittyvät päästöt aurinkopaneeleista aiheutuva lisäongelma. Vaikka aurinkopaneeleita valmistetaan kaikkialla maailmassa, niitä valmistetaan pääasiassa Kiinassa, Yhdysvalloissa ja Euroopassa. Lisäksi yhdessä maassa valmistettujen aurinkopaneelien osat on ehkä lähetettävä toiseen maahan.
Rehellisesti sanottuna on haastavaa arvioida tarkasti hiilijalanjälki liittyvät kaikkiin aurinkopaneelien tuotantoprosessin jokaiseen vaiheeseen. Aurinkopaneelituotannon vaikutuksia ympäristöön ei ole laajasti tutkittu tai dokumentoitu.
Raporttien mukaan kuitenkin Materiaalitutkimuksen avoimuutta käsittelevä koalitio yrittää mitata ja paljastaa aurinkopaneelien kaivostoiminnan, valmistuksen ja toimituksen hiilijalanjäljet.
On huomionarvoista, että aurinkopaneelien tuotannossa syntyvien hiilidioksidipäästöjen määrä on paljon pienempi kuin perinteisten energialaitosten ja paljon pienempi kuin aurinkopaneelien tuotannossa. hiilikaivostoiminta, frackingtai öljynporaus.
Aurinkopaneelien yleinen ongelma on kuitenkin se, mitä niille tapahtuu niiden tyypillisen 25 vuoden käyttöiän jälkeen, mikä ylittää tehon.
Yhteenveto
Vaikka aurinkoenergia ei ole virheetöntä, sillä on yleisesti ottaen myönteinen nettovaikutus ympäristöön ja talouteen.
Kyllä, aurinkopaneelien louhinta ja tuotanto vie valtavia määriä energiaa, ja kyllä, prosessiin liittyy kemikaalien käyttöä. Toisin kuin tiedot osoittavat, nämä kaksi kiistatonta tosiasiaa eivät kuitenkaan tarkoita, että aurinkopaneeleilla olisi negatiivinen nettovaikutus.
Alle kahdessa vuodessa aurinkopaneelien valmistukseen käytetty energia saadaan talteen. Tuotanto- ja jalostusvaiheessakin aurinkoenergialla syntyvä päästö on 3–25 kertaa pienempi kuin silloin, kun sama määrä energiaa tuotetaan fossiilisilla polttoaineilla.
aurinkoenergian hyödyntämisellä on vähemmän päästöjä kuin minkään fossiilisten polttoaineiden, erityisesti hiilen, hyödyntämisellä, mikä tekee siitä erittäin edullisen tekniikan.
Suositukset
- Energiakatkosten ratkaiseminen kannettavien aurinkoenergiaratkaisujen avulla
. - Aurinkovoiman kasvaessa edelleen, voit odottaa sitä kaikkialla
. - Miten uusiutuvan energian kannustimet toimivat?
. - 13 Teollisen maatalouden ympäristövaikutukset
. - Auringon, tuulen ja aaltojen hyödyntäminen: uusiutuvan energian rooli ilmastonmuutostaistelussa
Pohjimmiltaan intohimoinen ympäristönsuojelija. Johtava sisällöntuottaja EnvironmentGossa.
Pyrin kouluttamaan yleisöä ympäristöstä ja sen ongelmista.
Kyse on aina ollut luonnosta, meidän tulee suojella, ei tuhota.