Saule ir fantastisks resurss ilgtspējīgas elektroenerģijas ražošanai, un ir teikts, ka tā neveicina globālo sasilšanu un nepiesārņo vidi.
Jūs droši vien esat dzirdējuši par vairākiem veidiem, kā saules enerģija var palīdzēt videi , jo arvien vairāk cilvēku sāk pievērsties atjaunojamajai enerģijai . Šajā rakstā mēs aplūkojam saules enerģijas ietekmi uz vidi, neatkarīgi no tā, vai tā ir pozitīva vai negatīva.
Mūsu atkarība no neatjaunojamiem resursiem, piemēram, fosilā kurināmā, un oglekļa emisiju samazināšana ir divas no visplašāk atzītajām saules elektroenerģijas priekšrocībām. Tomēr kā saules enerģija ietekmē ekosistēmu?
Atkarībā no tehnoloģijas, ko var plaši iedalīt divās kategorijās: fotoelektriskās (PV) saules baterijas vai koncentrējošās saules siltuma stacijas (CSP), saules enerģijas iespējamā ietekme uz vidi — zemes izmantošana un biotopu zudums, ūdens izmantošana un bīstamie materiāli ražošanā — var ievērojami atšķirties.
Sistēmas mērogs, kas var būt no pieticīgiem, izkliedētiem jumta PV blokiem līdz ievērojamām komunālo pakalpojumu mēroga PV un CSP instalācijām, lielā mērā ietekmē vides ietekmes pakāpi.
Saules enerģijas ietekme uz vidi
Saules enerģijai ir arī daudz labvēlīgas ietekmes uz vidi, taču ir dažas negatīvas saules enerģijas ietekmes uz vidi, kas ir uzskaitītas zemāk:
- Saules enerģija ir labāka videi
- Zemes izmantošana
- Dzīvotņu zaudēšana
- Ekosistēmas traucējumi
- Saules enerģija samazina siltumnīcefekta gāzu emisijas
- Ūdens lietošana
- Bīstami materiāli
- Saules paneļu atkritumi
- Recycling
1. Saules enerģija ir labāka videi
Fosilā kurināmā ieguve enerģijas iegūšanai ir negatīvi ietekmējusi noteiktas vietējās ekosistēmas. Tā kā biotopi tiek iznīcināti un veģetācija tiek noņemta, lai radītu vietu enerģijas darbībām, piemēram, urbšanas infrastruktūrai, cieš daudzi augi un dzīvnieki.
No otras puses, atjaunojamie enerģijas avoti, piemēram, saules enerģija, var atbalstīt ekosistēmas atjaunošanos. Saules paneļus var uzstādīt uz ēku jumtiem, un tie uzstādīšanas laikā aizņem daudz mazāk vietas. Turklāt saules paneļi nepiesārņo gaisu vai ūdeni, tādējādi nekaitējot ne cilvēkiem, ne savvaļas dzīvniekiem.
Fosilā kurināmā ražošana ietver urbšanu, dedzināšanu un ieguvi, kas viss kopā rada siltumnīcefekta gāzu emisijas atmosfērā. Šīs siltumnīcefekta gāzu emisijas, tostarp oglekļa dioksīds, kaitē videi. Izvēloties atjaunojamos enerģijas avotus, piemēram, saules enerģiju, mēs varam samazināt siltumnīcefekta gāzu emisijas un novērst papildu kaitējumu videi.
Kopumā saules enerģija var palīdzēt jūsu pilsētai samazināt siltumnīcefekta gāzu emisijas, piesārņojumu un ekosistēmu atjaunošanu — tas viss ir ļoti svarīgi cilvēku, savvaļas dzīvnieku un visu ekosistēmu aizsardzībai. Tā rezultātā enerģijas ražošanai ir nepieciešams mazāk ūdens, un gaiss kļūst elpojošāks.
2. Zemes izmantošana
Enerģijas iekārtām daudzu tradicionālo elektroenerģijas veidu ražošanai ir nepieciešams daudz vietas, tostarp daudz vērtīgas zemes. Par laimi, saules sistēmu zemes izmantošanas noteikumos ir atšķirības.
Viena no saules sistēmu priekšrocībām ir tā, ka tās var uzstādīt izolētās vietās ar tukšu zemi vai novietot uz jumta. Attīstoties tehnoloģijām, saules sistēmām būs uzlabotas iespējas, kas palīdzēs izmantot zemi. Kopumā nelielais zemes daudzums, kas nepieciešams saules sistēmām, var būt noderīgs jūsu vietējai ekosistēmai.
Tomēr lielāka mēroga saules enerģijas iekārtas var radīt bažas par dzīvotņu izzušanu un zemes degradāciju atkarībā no to atrašanās vietas. Kopējā nepieciešamā zemes platība ir atkarīga no tehnoloģijas, atrašanās vietas, topogrāfijas un saules resursu intensitātes.
Tiek lēsts, ka komunālo pakalpojumu mēroga fotoelementu sistēmām ir nepieciešami no 3.5 līdz 10 akriem uz megavatu, savukārt CSP iekārtām nepieciešami no 4 līdz 16.5 akriem uz megavatu.
Saules iekārtām ir mazākas iespējas līdzāspastāvēt ar izmantošanu lauksaimniecībā nekā vēja iekārtām. Tomēr komunālo pakalpojumu mēroga saules enerģijas sistēmas var samazināt to negatīvo ietekmi uz vidi, uzstādot tās mazāk vēlamās vietās, piemēram, degradētās teritorijās, bijušajās raktuvēs vai esošajās pārvades un satiksmes līnijās.
Mazākiem saules PV blokiem ir mazāka ietekme uz zemes izmantošanu, un tos var uzstādīt dzīvojamos vai komerciālos īpašumos.
3. Dzīvotņu zaudēšana
Zeme ir nepieciešama saules enerģijas sistēmas uzstādīšanai, lai uzstādītu saules paneļus. Jebkura zeme, kas ir attīrīta un apbūvēta saules paneļu uzstādīšanai, tiek uzskatīta par zudušu dzīvotni , pat ja dažas vietas ir piemērotākas šāda veida uzstādīšanai nekā citas. Saules paneļu uzstādīšana uz jau esošajām ēkām var palīdzēt novērst šo problēmu.
4. Ekosistēmas traucējumi
Vietējās ekosistēmas var ievērojami ciest, ja koki vai citi augi tiek noņemti, lai atbrīvotu vietu saules paneļiem. Turklāt ceļu un elektropārvades līniju būvniecība, kas nepieciešama, lai veicinātu liela mēroga saules enerģijas projektu attīstību, var radīt traucējumus savvaļas dzīvniekiem, sadrumstalot ekosistēmas un ievest svešzemju sugas.
5. Saules enerģija samazina siltumnīcefekta gāzu emisijas
Atšķirībā no fosilā kurināmā , kas ir jāiegūst, jāurbj, jātransportē un jāsadedzina, lai ražotu enerģiju, saules enerģijas avoti ir tīri, atjaunojami enerģijas avoti, kas neizdala kaitīgas oglekļa emisijas, kas ietekmē atmosfēru vai ūdensceļus.
Šo piesārņojošo vielu samazināšana varētu izglābt 25,000 XNUMX dzīvību, jo tie kaitē gan cilvēku, gan savvaļas dzīvnieku veselībai. Samazinot mūsu atkarību no ierobežotiem resursiem, kas kaitē videi, ilgtspējīga saules enerģija aizsargās mūsu infrastruktūru un veicinās planētas veselības saglabāšanu.
Kopumā saules enerģijai ir lielā mērā pozitīva ietekme uz vidi. Tomēr ir svarīgi atcerēties, ka gan paneļu ražošana, gan to izgatavošanai nepieciešamo materiālu, piemēram, stikla un konkrētu metālu, novākšana var kaitēt videi.
Tomēr, pēc ekspertu domām, saules paneļi var kompensēt to radīšanai patērēto enerģiju viena līdz četru gadu laikā. Turklāt sistēmām ir 30 gadu kalpošanas laiks, kas nozīmē, ka saules paneļi visā to lietderīgās lietošanas laikā var vairāk nekā kompensēt to ražošanas izmaksas, kas saistītas ar vidi.
Pastāv arī bažas par saules enerģiju un zemes izmantošanu. Daži pauž bažas, ka saules paneļu uzstādīšana liela mēroga projektiem var pasliktināt zemes stāvokli un izraisīt dzīvotņu zudumu.
Lai novērstu zemes degradāciju jau esošajos biotopos, lielus saules paneļu projektus var uzstādīt zemas kvalitātes vietās, piemēram, pamestās raktuvēs. Paneļu uzstādīšana uz esošajām ēkām var arī samazināt zemes izmantošanu. Tomēr iespējamo kaitējumu zemei un biotopiem var samazināt vai pat novērst.
Protams, ir dažas problēmas ar saules paneļiem. Par laimi, rūpīgi sagatavojoties un pievēršot uzmanību atbilstošām iznīcināšanas metodēm, no iespējamām problēmām var izvairīties.
6. Ūdens izmantošana
Ūdens nav nepieciešams saules fotoelementu elementiem, lai ražotu enerģiju. Tomēr daļa ūdens tiek izmantota saules PV komponentu ražošanā, tāpat kā jebkurā citā ražošanas procesā.
Ūdens ir nepieciešams dzesēšanai koncentrētās saules termostacijās (CSP), tāpat kā citās termoelektrostacijās. Dzesēšanas sistēmas veids, iekārtas atrašanās vieta un iekārtas dizains ietekmē izmantoto ūdens daudzumu.
Uz katru saražotās elektroenerģijas megavatstundu CSP iekārtas ar dzesēšanas torņiem un mitrās recirkulācijas tehnoloģiju atdala 600–650 galonus ūdens. Tā kā ūdens netiek zaudēts kā tvaiks, CSP iekārtām, kurās izmanto vienreizējās dzesēšanas tehnoloģiju, ir augstāks ūdens izņemšanas līmenis, bet mazāks kopējais ūdens patēriņš.
Ieviešot sausās dzesēšanas tehnoloģiju, CSP iekārtās tiek izmantots gandrīz par 90% mazāk ūdens. Tomēr ar šiem ūdens ietaupījumiem saistītās izmaksas ir zemāka efektivitāte un palielināti izdevumi. Turklāt sausās dzesēšanas tehnikas efektivitāte ievērojami samazinās virs 100 grādiem pēc Fārenheita.
Šo ūdens kompromisu rūpīga analīze ir ļoti svarīga, jo daudzās ASV vietās ar vislielāko saules enerģijas potenciālu ir arī sausākais klimats.
7. Bīstami materiāli
PV šūnu ražošanas procesā tiek izmantoti daudzi bīstami savienojumi; lielāko daļu šo materiālu izmanto pusvadītāju virsmas tīrīšanai un attīrīšanai.
Šīs vielas ir sālsskābe, sērskābe, slāpekļskābe, fluorūdeņradis, 1,1,1-trihloretāns un acetons. Tie ir salīdzināmi ar tiem, ko izmanto vispārējā pusvadītāju biznesā.
Šūnas veids, nepieciešamā tīrīšanas pakāpe un silīcija vafeles izmērs ietekmē izmantoto ķīmisko vielu daudzumu un veidu. Pastāv bažas par darbiniekiem, kuri ieelpo silīcija putekļus.
Lai novērstu darba ņēmēju pakļaušanu toksisko ķīmisko vielu iedarbībai un garantētu, ka ražošanas atkritumi tiek atbilstoši iznīcināti, PV ražotājiem ir jāievēro ASV noteikumi.
Salīdzinājumā ar parastajiem silīcija fotoelementiem, plānslāņa PV elementi satur vairākas bīstamākas sastāvdaļas, piemēram, gallija arsenīds, vara-indija gallija diselenīds un kadmija telurīds.
Neatbilstoša šo priekšmetu apstrāde un iznīcināšana var radīt būtisku risku videi vai sabiedrības veselībai. Tāpēc ražotāji ir finansiāli motivēti, lai nodrošinātu, ka šie ārkārtīgi vērtīgie un bieži vien neparastie materiāli tiek pārstrādāti, nevis izmesti.
8. Saules paneļu atkritumi
Dažas prognozes liecina, ka līdz 2050. gadam saules paneļu atkritumu apjoms pasaulē varētu sasniegt 78 miljonus tonnu . Pārstrādes uzņēmumiem būs ārkārtīgi grūti apstrādāt šādu atkritumu apjomu, jo tiem vēl nav atbilstošu atkritumu utilizācijas risinājumu, piemēram, poligonu.
Labā ziņa ir tā, ka šī problēma tika konstatēta agri un vairāki uzņēmumi jau ir izstrādājuši pieejamus (garākas produktu garantijas) un tehnoloģiskos līdzekļus (pārstrādes tehnoloģijas).
9. Recycling
Kas notiek, ja saules paneļi nedarbojas pareizi vai tiek izņemti no ekspluatācijas? Saules paneļu pārstrāde vēl nav kļuvusi par būtisku problēmu, taču, tā kā saules paneļi ir jānomaina, tā kļūs aktuāla turpmākajās desmitgadēs.
Saules moduļus pašlaik var izmest kopā ar citiem izplatītiem elektroniskajiem atkritumiem. Valstis, kurām nav atbilstošu mehānismu elektronisko atkritumu utilizācijai, ir vairāk pakļautas pārstrādes problēmām.
Secinājumi
Saules enerģijas ražošanai, tāpat kā citām enerģijas ražošanas tehnoloģijām, ir daži trūkumi. Tomēr šīs sekas nav tik lielas. Kamēr tie nav kļuvuši pietiekami lieli, tie nesāpēs un netraucē ekoloģiju un līdzsvaru.
Pats labākais saules enerģijā ir tas, ka, tā kā cilvēki to var ražot un izmantot lokāli, tās negatīvo ietekmi var samazināt. Atšķirībā no lielajiem saules blokiem, saules sistēmas parasti uz jumtiem uzstāda māju īpašnieki vai uzņēmumi, un tām nav nepieciešams ūdens dzesēšanai.
Saules enerģija neapšaubāmi ir daudz zaļāka izvēle, un tai ir ekoloģiski ilgtspējīga ietekme.