Воздействие солнечных панелей на окружающую среду

EcoWatch, основанная в 2005 году как экологическая газета из Огайо, представляет собой цифровую платформу, предназначенную для публикации качественного научно обоснованного контента по экологическим проблемам, причинам и решениям.

«Перейдите на солнечные батареи, чтобы спасти планету», — говорят они.

И они (в основном) правы. Солнечные панели являются отличным источником чистой энергии, поскольку, в отличие от ископаемого топлива, солнечная энергия не производит вредных выбросов углерода при выработке электроэнергии. Но насколько «чист» процесс создания солнечных батарей?

Как ни странно, производство солнечных панелей зависит от ископаемого топлива. Сюда также входит добыча драгоценных металлов, что способствует выбросам парниковых газов и загрязнению окружающей среды.

Прежде чем мы изучим масштабы этого, мы хотим прояснить, что мы здесь не для того, чтобы отказаться от использования солнечных батарей. EcoWatch является большим поклонником солнечной энергии и помогла сотням домовладельцев сократить выбросы углекислого газа, перейдя на солнечную энергию. Но мы хотим быть прозрачными в отношении воздействия солнечных батарей на окружающую среду — как хорошего, так и плохого.

Хотя солнечные панели являются экологически чистым энергетическим решением, материалы и производственный процесс, используемые для их создания, действительно имеют приличный углеродный след, поскольку они включают в себя добычу полезных ископаемых, плавку и охлаждение.

Большинство солнечных элементов состоят из кремниевых полупроводников и стекла, а также таких металлов, как серебро, медь, индий и теллур. А если мы включаем солнечные батареи, добавьте в список литий.

Когда дело доходит до воздействия на окружающую среду, сбор кремния и стекла не является проблемой, поскольку они широко распространены и нетоксичны. Однако процесс добычи этих металлов приводит к выбросам парниковых газов и может привести к загрязнению почвы, воды и воздуха1.

Первое, что следует учитывать: солнечные электростанции огромны. Можно с уверенностью предположить, что в большинстве случаев некоторые территории дикой природы и отдыха были расчищены для создания предприятий по производству солнечных батарей.

Для поддержания работы солнечных батарей также требуется много энергии, и, к сожалению, большая часть энергии, используемой для плавления кремния, поступает от сжигания угля, особенно в Китае, где выбросы загрязняющих веществ уже высоки.2

Существует также большая потребность в воде для процесса охлаждения, что может стать проблемой для окружающей среды в более засушливых районах, где вода не так доступна. И, как любое крупное производство, производство солнечных панелей вызывает загрязнение воздуха.

Существует три различных типа солнечных панелей — монокристаллические, поликристаллические и тонкопленочные — и все они производятся по-разному, а это означает, что каждая из них оставляет различный углеродный след.

Монокристаллические панели являются наиболее распространенными и имеют самый высокий КПД преобразования энергии, обычно колеблющийся от 19 до 22%. Монокристаллические солнечные панели состоят из чистых одноячеистых кристаллов кремния, зажатых между тонким стеклом.

Чтобы сделать монокристаллическую солнечную панель, огромный кусок кремния формуют в блок, затем разрезают на небольшие пластины и прикрепляют к солнечной панели. Это сложный процесс, и поэтому он производит самые высокие выбросы по сравнению с любым другим методом производства солнечных панелей.3

Поликристаллические солнечные панели также изготавливаются из кремния, но кристаллы кремния сплавляются не из блока, а затем помещаются на панель. Из-за процесса плавления поликристаллическим солнечным панелям для создания требуется немного электричества, хотя и не так много, как монокристаллическим.4

Наконец, у вас есть тонкопленочные солнечные панели, которые могут быть изготовлены из нескольких различных типов материалов, таких как аморфный кремний, теллурид кадмия (разновидность кремния) или селенид меди, индия, галлия. Т

Обычно тонкопленочные солнечные панели оставляют меньший углеродный след по сравнению с их более популярными аналогами.5 Но есть и обратная сторона: они созданы из чрезвычайно токсичных материалов, которые при неправильном обращении могут нанести вред как человеку, так и окружающей среде. 6

Выбросы от транспортировки солнечных батарей представляют собой еще одну проблему. Солнечные панели производятся во всем мире, но в первую очередь в Китае, за ним следуют США и Европа. А солнечные панели, произведенные в одной стране, могут потребовать поставок запчастей из другой.