Slunce je fantastickým zdrojem pro výrobu udržitelné elektřiny a říká se, že nepřispívá ke globálnímu oteplování ani neznečišťuje životní prostředí.
Pravděpodobně jste slyšeli o několika způsobech, jak může solární energie pomoci životnímu prostředí, protože stále více lidí se obrací k obnovitelným zdrojům energie . V tomto článku se podíváme na dopady solární energie na životní prostředí, ať už pozitivní nebo negativní.
Naše závislost na neobnovitelných zdrojích , jako jsou fosilní paliva, a snižování emisí uhlíku jsou dvě z nejrozšířenějších výhod solární elektřiny. Jaký však má solární energie dopad na ekosystém?
V závislosti na technologii, kterou lze obecně rozdělit do dvou kategorií: fotovoltaické (PV) solární články nebo koncentrační solární tepelné elektrárny (CSP), možné dopady solární energie na životní prostředí – využívání půdy a ztráta stanovišť, využívání vody a využívání nebezpečné materiály ve výrobě — se mohou značně lišit.
Rozsah systému, který se může pohybovat od skromných, rozptýlených střešních fotovoltaických panelů až po rozsáhlé PV a CSP instalace, značně ovlivňuje stupeň vlivu na životní prostředí.
Environmentální dopady sluneční energie
Solární energie má také mnoho příznivých účinků na životní prostředí, ale existují některé negativní dopady sluneční energie na životní prostředí, které jsou uvedeny níže:
- Solární energie je lepší pro životní prostředí
- Využívání půdy
- Ztráta Habitatu
- Narušení ekosystému
- Solar snižuje emise skleníkových plynů
- Použití vody
- Nebezpečné materiály
- Odpad ze solárních panelů
- Recyklace
1. Solární energie je lepší pro životní prostředí
Těžba fosilních paliv pro energii má negativní dopady na některé místní ekosystémy. Jak jsou stanoviště ničena a vegetace je odstraňována, aby se uvolnila cesta pro energetické operace, jako je vrtná infrastruktura, mnoho rostlin a zvířat trpí.
Na druhou stranu, obnovitelné zdroje energie, jako je solární energie, mohou podpořit obnovu ekosystémů. Solární elektrárny lze montovat na střechy budov a během instalace zabírají mnohem méně místa. Solární panely navíc neznečišťují ovzduší ani vodu, a neškodí tak lidem ani volně žijícím zvířatům.
Produkce fosilních paliv zahrnuje vrtání, spalování a těžbu, což vše produkuje emise skleníkových plynů do atmosféry. Tyto emise skleníkových plynů, včetně oxidu uhličitého, poškozují životní prostředí. Volbou obnovitelných zdrojů energie, jako je solární energie, můžeme snížit emise skleníkových plynů a zabránit dalšímu poškozování životního prostředí.
Obecně platí, že solární energie může vašemu městu pomoci při snižování emisí skleníkových plynů, znečištění a obnovy ekosystémů – to vše je zásadní pro ochranu lidí, divoké zvěře a celých ekosystémů. Výsledkem je, že k výrobě energie je potřeba méně vody a vzduch se stává prodyšnějším.
2. Využití půdy
Energetická zařízení pro mnoho konvenčních druhů elektřiny potřebují velké množství prostoru, včetně velkého množství cenné půdy. Naštěstí existují rozdíly v předpisech o využívání půdy pro solární systémy.
Jednou z výhod solárních systémů je, že je lze instalovat na izolovaná místa s holou zemí nebo je umístit na střechu. S pokrokem technologie budou mít solární systémy vylepšené schopnosti, které pomohou s využíváním půdy. Celkově může být malé množství půdy, které solární systémy vyžadují, prospěšné pro váš místní ekosystém.
Větší solární instalace užitkového rozsahu však mohou způsobovat obavy ze ztráty stanovišť a degradace půdy v závislosti na jejich umístění. Celková potřebná plocha půdy se liší v závislosti na technologii, lokalitě, topografii a intenzitě využívání solárních zdrojů.
Odhaduje se, že fotovoltaické systémy v užitkovém měřítku vyžadují 3.5 až 10 akrů na megawatt, zatímco instalace CSP vyžadují 4 až 16.5 akrů na megawatt.
Solární zařízení mají menší šanci na koexistenci se zemědělským využitím než větrná zařízení. Solární systémy v užitkovém měřítku však mohou zmírnit své negativní dopady na životní prostředí tím, že budou instalovány v méně žádoucích oblastech, jako jsou brownfieldy, bývalé doly nebo stávající přenosové a dopravní linky.
Menší solární fotovoltaická pole mají menší vliv na využití půdy a lze je instalovat na obytné nebo komerční nemovitosti.
3. Ztráta Habitatu
Pozemek je potřebný pro instalaci solárního energetického systému pro umístění solárních panelů. Jakýkoli pozemek, který byl vyčištěn a zastavěn za účelem instalace solárních panelů, je považován za ztracený biotop , i když některá místa jsou pro tento typ instalace vhodnější než jiná. Instalace solárních panelů na již existující budovy může tomuto problému pomoci předejít.
4. Narušení ekosystému
Místní ekosystémy mohou značně utrpět, pokud se odstraní stromy nebo jiné rostliny, aby se uvolnilo místo pro solární panely. Kromě toho, budování silnic a přenosových vedení, které jsou nezbytné k usnadnění rozvoje velkých projektů solární energie, může narušit divokou přírodu, fragmentovat ekosystémy a přivést nepůvodní druhy.
5. Solar snižuje emise skleníkových plynů
Na rozdíl od fosilních paliv , která se musí těžit, vrtat, přepravovat a spalovat k výrobě energie, jsou solární zdroje energie čisté, obnovitelné zdroje energie, které neprodukují škodlivé emise uhlíku, jež by ovlivňovaly atmosféru nebo vodní toky.
Omezení těchto znečišťujících látek by mohlo zachránit 25,000 XNUMX životů, protože jsou škodlivé pro zdraví lidí i zvířat. Snížením naší závislosti na omezených zdrojích, které poškozují životní prostředí, udržitelná solární energie ochrání naši infrastrukturu a přispěje k ochraně zdraví planety.
Celkově má solární energie do značné míry pozitivní dopad na životní prostředí. Je však důležité mít na paměti, že jak výroba panelů, tak sklizeň materiálů potřebných k jejich výrobě – jako je sklo a konkrétní kovy – mohou poškodit životní prostředí.
Přesto podle odborníků dokážou solární panely vykompenzovat energii spotřebovanou na jejich vytvoření za jeden až čtyři roky. Kromě toho mají systémy 30letou životnost, což znamená, že během své životnosti mohou solární panely více než kompenzovat své ekologické výrobní náklady.
Existují také obavy ohledně solární energie a využívání půdy. Někteří se obávají, že instalace solárních panelů pro velké projekty může zhoršit půdu a způsobit ztrátu přirozeného prostředí.
Aby se zabránilo degradaci půdy v již existujících biotopech, mohou být velké projekty solárních panelů instalovány v místech nízké kvality, jako jsou opuštěná těžební zařízení. Instalace panelů na stávající budovy může také snížit využití půdy. Nicméně potenciální poškození půdy a stanovišť lze minimalizovat nebo dokonce eliminovat.
Samozřejmě existují určité problémy se solárními panely. Naštěstí, pečlivou přípravou a pozorností k vhodným technikám likvidace, lze možným problémům předejít.
6. Použití vody
Solární fotovoltaické články k výrobě elektřiny nepotřebují vodu. Přesto se při výrobě solárních fotovoltaických komponent používá určité množství vody, stejně jako v jakémkoli jiném výrobním procesu.
Voda je nezbytná pro chlazení v koncentrovaných solárních tepelných elektrárnách (CSP), stejně jako v jiných tepelných elektrárnách. Typ chladicího systému, umístění zařízení a návrh zařízení ovlivňují množství spotřebované vody.
Na každou megawatthodinu vyrobené energie odeberou elektrárny CSP s chladicími věžemi a technologií mokré recirkulace 600–650 galonů vody. Protože se voda neztrácí jako pára, zařízení CSP využívající technologii průtočného chlazení mají vyšší úrovně odběru vody, ale celkově nižší spotřebu vody.
Při implementaci technologie suchého chlazení se v zařízeních CSP spotřebuje téměř o 90 % méně vody. Nižší účinnost a zvýšené náklady jsou však náklady spojené s těmito úsporami vody. Kromě toho účinnost techniky suchého chlazení dramaticky klesá nad 100 stupňů Fahrenheita.
Pečlivá analýza těchto vodních kompromisů je zásadní, protože mnoho míst ve Spojených státech s nejvyšším potenciálem pro solární energii má také nejsušší klima.
7. Nebezpečné materiály
V procesu výroby fotovoltaických článků se používá mnoho nebezpečných sloučenin; většina těchto materiálů se používá k čištění a čištění povrchu polovodičů.
Mezi tyto látky patří kyselina chlorovodíková, kyselina sírová, kyselina dusičná, fluorovodík, 1,1,1-trichlorethan a aceton. Jsou srovnatelné s těmi, které se používají v běžném odvětví polovodičů.
Druh článku, požadovaný stupeň čištění a velikost křemíkového plátku ovlivňují množství a druh použitých chemikálií. Dělníci, kteří dýchají silikonový prach, mají obavy.
Aby se zabránilo vystavení pracovníků toxickým chemikáliím a aby bylo zaručeno, že výrobní odpady budou náležitě zlikvidovány, musí výrobci fotovoltaických zařízení dodržovat pravidla USA.
Ve srovnání s konvenčními křemíkovými fotovoltaickými články obsahují tenkovrstvé fotovoltaické články několik více nebezpečných složek, jako je arsenid gallia, diselenid měď-indium, galium a telurid kadmia.
Nedostatečná manipulace a likvidace těchto položek může představovat významná rizika pro životní prostředí nebo veřejné zdraví. Výrobci jsou proto finančně motivováni, aby zajistili, že tyto extrémně vzácné a často neobvyklé materiály budou recyklovány, nikoli vyřazeny.
8. Odpad ze solárních panelů
Některé prognózy uvádějí, že do roku 2050 by celosvětové množství odpadu ze solárních panelů mohlo dosáhnout 78 milionů tun . Pro recyklační podniky bude extrémně obtížné s tímto objemem odpadu nakládat, protože dosud nemají zavedena vhodná řešení pro likvidaci, jako jsou skládky.
Dobrou zprávou je, že tento problém byl identifikován brzy a že několik podniků již vyvinulo cenově dostupné (delší záruky na produkty) a technologické prostředky (recyklační technologie).
9. Recyklace
Co se stane, když solární panely porouchají nebo jsou vyřazeny z provozu? Recyklace solárních panelů se zatím nestala významným problémem, ale v následujících desetiletích se jím stane, protože je nutné solární panely vyměňovat.
Solární moduly lze v současnosti likvidovat spolu s dalším běžným elektronickým odpadem. Země, které nemají dostatečné mechanismy pro likvidaci elektronického odpadu, jsou náchylnější k problémům s recyklací.
Závěr
Výroba solární energie má některé nevýhody, stejně jako jiné technologie výroby energie. Tyto účinky však nejsou tak velké. Dokud nedosáhnou dostatečné velikosti, neublíží ani nezasahují do ekologie a rovnováhy.
Nejlepší na solární energii je to, že jelikož ji mohou jednotlivci vytvářet a využívat lokálně, lze její negativní účinky snížit. Na rozdíl od velkých solárních panelů jsou solární systémy obvykle instalovány na střechy vlastníky domů nebo podniků a nevyžadují vodu pro chlazení.
Solární energie je tedy nepochybně mnohem ekologičtější volbou a má ekologicky udržitelný účinek.