Автор оригинала: General Solar Knowledge. Солнечные панели это исключительно «зеленый» источник энергии, как вы думаете? Есть ли хорошее и плохое воздействие солнечной энергии на окружающую среду? Действительно ли солнечные панели такие «зеленые»? Воздействие солнечных панелей на окружающую среду широко обсуждается и комментируется, но какие аргументы верны, и что лишь шум социальных сетей?

Основные аргументы против солнечных панелей заключаются в том, что они требуют больше энергии и оборудования для сжигания ископаемого топлива для добычи, производства и транспортировки, чем они экономят.

Другой аргумент заключается в том, что в производственном процессе используются токсичные химические вещества, которые приносят больше вреда, чем пользы. Да, солнечная энергия не идеальна.

С другой стороны, утверждается, что солнечные панели создают больше чистой энергии, чем требуется для их создания, и ведущие мировые компании действительно подают пример в отношении правильного использования химикатов. Здесь мы рассмотрим положительное и отрицательное воздействие солнечных панелей на окружающую среду, а также то, что ждет в будущем солнечную энергетику.

Отрицательное воздействие на окружающую среду солнечных панелей

Начнем с очевидного: солнечная энергия не идеальна. Как и у всего в жизни, есть плюсы и минусы. Это особенно актуально для обсуждения таких тем, как производство энергии для 7 миллиардов человек устойчивым и экономичным способом. Солнечная энергия не лишена недостатков. Давайте рассмотрим их здесь:

1. Потребность в энергии. Солнечная энергия требует для производства значительного количества энергии. Горнодобывающая промышленность, производство и транспортировка требуют значительного количества энергии. Кварц необходимо обрабатывать, очищать, а затем производить вместе с другими компонентами, которые могут поступать с разных предприятий (алюминий, медь и т. Д.), Для производства одного солнечного модуля. Для нагрева кварца на этапе обработки требуется очень большое количество тепла. Производство требует сочетания нескольких материалов с невероятной точностью для производства высокоэффективных панелей. Все это требует много энергии. При использовании традиционных видов топлива, таких как газ или уголь, они добываются, очищаются / обрабатываются и сжигаются в очень больших масштабах, как правило, в одном месте.
2. Химические вещества. Для производства кремния «солнечного» качества при обработке полупроводников обычно используются опасные химические вещества. В зависимости от производителя солнечных батарей и страны-производителя эти химические вещества могут утилизироваться, а могут и не утилизироваться. Как и в любой отрасли, есть компании, которые подают пример, а есть другие, которые стараются сэкономить деньги. Не каждая компания выбрасывает химические вещества, или не перерабатывает их побочные продукты должным образом, но есть и плохие примеры.
3. Утилизация – что происходит, когда солнечные панели ломаются или выводятся из эксплуатации? Хотя переработка солнечных панелей еще не стала серьезной проблемой, в ближайшие десятилетия она станет серьезной, поскольку солнечные панели необходимо заменить. В настоящее время солнечные модули можно утилизировать вместе с другими стандартными электронными отходами. Страны, не имеющие надежных средств удаления электронных отходов, подвергаются более высокому риску проблем, связанных с переработкой. Это основные экологические проблемы, связанные с фотоэлектрической отраслью. Опасения, безусловно, являются поводом для дальнейшего расследования, но, судя по цифрам, могут быть необоснованными.

Химические вещества, переработка и утилизация солнечных батарей

Переработка и утилизация солнечных панелей – одна из основных проблем. Есть явная проблема с решениями на перспективу. Это не так широко распространено, и не токсично, как может показаться. Кремниевые пластины стандартных солнечных модулей инкапсулируются, обычно этилвинилацетатом (EVA). Этот слой защищает кремниевую пластину. Если модули не утилизируются должным образом и подвергаются определенным условиям испытаний, возможно и некоторое выщелачивание. При нормальных условиях эксплуатации эти материалы не выделяются. Солнечная энергия очень эффективна для уменьшения выбросов углерода. Как и в случае со всеми технологиями, необходимо иметь дело с непреднамеренными отходами или побочными продуктами. Очевидный ответ – переработать солнечные панели и продавать их как базовые элементы. Теоретически это здорово, но этот путь не является экономичным и масштабируемым – пока.

Пути вперед

Крупномасштабные заводы по переработке солнечных панелей существуют, но они не так распространены, как хотелось бы. Это отставание всегда ожидаемо с новыми отраслями и технологиями.

Авторесайклеры не появились на следующий день после того, как Model T сошла с конвейера. Склады бутылок не ждали появления бутылок. Переработчики электронных отходов стали обычным явлением совсем недавно, спустя десятилетия после взрыва потребительской электроники. Второстепенным отраслям необходимо время, чтобы развиваться вокруг основных отраслей.

Альтернативным или дополнительным решением, помогающим экономить на вторичной переработке, является взимание платы с производителей солнечных панелей, чтобы они упростили процесс вторичной переработки, или обязательное выполнение программы вторичной переработки со стороны производителей.

Для реализации и совершенствования обоих вариантов потребуется время. Экономика переработки солнечных панелей будет улучшена по мере вывода из эксплуатации большего количества солнечных панелей. Более высокие объемы в любой отрасли позволяют возникнуть эффекту масштаба и творить чудеса.

Простым решением проблемы химикатов, используемых в солнечных батареях, было бы найти альтернативные методы производства модулей. Это решение уже находится в стадии реализации, хотя сроки его коммерциализации трудно предсказать. Хотя химические вещества используются в производстве солнечных панелей, сравнение с традиционными видами топлива может дать полезный контекст. Производство любой формы энергии в массовом масштабе потребует определенного использования химических веществ в цепочке поставок. После добычи уголь необходимо подвергнуть химической очистке и переработке. При добыче фракционного природного газа используются химические смеси. И уголь, и газ сжигаются для производства электроэнергии. Сама ядерная энергия требует обогащения с чрезвычайно радиоактивными материалами. Нет идеального источника топлива, у каждого есть свои экологические преимущества и недостатки. Но одни могут быть лучше других.

Влияние производства солнечных панелей на окружающую среду

Как производятся солнечные панели и каково воздействие этого процесса на окружающую среду?

Солнечные панели состоят из нескольких компонентов: каркаса, ячеек, заднего листа, защитной пленки, проводников и крышки из закаленного стекла. Рама изготовлена из алюминия, элементы – из кремния, проводники – из меди, а задний лист и пленка – обычно из материала на основе полимера или пластика.

Для производства солнечных батарей сырье необходимо добывать, это в основном кварц, который перерабатывается в кремний. Алюминий, медь или серебро также являются ключевыми материалами, которые необходимо добывать или получать из переработанных источников, но в основном они добываются из-за возросшего расширения фотоэлектрической отрасли за последние 10 лет. После добычи сырья кварц перерабатывается в кремний «электронного» качества. Этот процесс включает нагревание кварца в высокотемпературной печи, и его реакцию с различными химическими веществами. Для формирования экструдированного алюминиевого каркаса и прокатки закаленного стекла требуются другие производственные процессы. Для производства чего-либо обычно требуется огромное количество энергии.

Для создания солнечных панелей требуется много энергии, и общие выбросы значительны, но после установки солнечных панелей они производят энергию без выбросов в течение более 25 лет.

Процесс производства не имеет значения без контекста энергии, вырабатываемой за весь срок службы, а также от того, как складываются другие источники топлива.

Ответы на два ключевых вопроса дадут этот контекст:

1. Компенсирует ли чистая энергия, вырабатываемая солнечными панелями, негативное воздействие в процессе добычи и производства?
2. Как интенсивность выбросов солнечной энергии сравнивается с традиционными источниками электрической энергии, такими как уголь?