9 Päikeseenergia keskkonnamõjud

Päike on fantastiline ressurss jätkusuutliku elektri tootmiseks ja on öeldud, et see ei aita sellele kaasa globaalse soojenemise või saastada keskkonda.

Olete ilmselt kuulnud mitmest viisist päikeseenergia võib keskkonda aidata kui üha rohkem inimesi hakkab pöörduma taastuv energia. Noh, selles artiklis vaatleme päikeseenergia keskkonnamõjusid, olgu need siis positiivsed või negatiivsed.

Meie sõltuvus taastumatuid ressursse nagu fossiilkütused ja süsinikdioksiidi heitkoguste vähendamine on päikeseelektri kaks kõige laiemalt tunnustatud eelist. Kuidas aga päikeseenergia ökosüsteemi mõjutab?

Olenevalt tehnoloogiast, mille võib laias laastus jagada kahte kategooriasse: fotogalvaanilised (PV) päikesepatareid või kontsentreerivad päikesesoojusjaamad (CSP), päikeseenergia võimalikud keskkonnamõjud – maakasutus ja elupaikade kadu, veekasutus ja ohtlikud materjalid tootmises – võivad olla väga erinevad.

Süsteemi skaala, mis võib ulatuda tagasihoidlikest hajutatud katusel asuvatest fotoelektriliste seadmete massiividest kuni oluliste kommunaalteenuste skaala PV- ja CSP-paigaldisteni, mõjutab suuresti keskkonnamõju taset.

Päikeseenergia keskkonnamõjud

Päikeseenergial on ka palju kasulikke mõjusid keskkonnale, kuid päikeseenergial on mõned negatiivsed keskkonnamõjud, mis on loetletud allpool:

• Päikeseenergia on keskkonnale parem
• Maakasutus
• Elupaiga kaotus
• Ökosüsteemi katkemine
• Päikeseenergia vähendab kasvuhoonegaaside heitkoguseid
• Veekasutus
• Ohtlikud materjalid
• Päikesepaneelide jäätmed
• Ringlussevõtu

1. Päikeseenergia on keskkonnale parem

Fossiilkütuste kaevandamine energia saamiseks on avaldanud negatiivset mõju teatud kohalikele ökosüsteemidele. Kuna elupaigad hävitatakse ja taimestik eemaldatakse, et teha teed energiatöödeks, nagu puurimisinfrastruktuur, kannatavad paljud taimed ja loomad.

Teisest küljest võivad taastuvad energiaallikad, nagu päike, toetada ökosüsteemi taastumist. Päikeseelektrijaamu saab paigaldada hoonete peale ja need võtavad paigaldamise ajal palju vähem ruumi. Enamgi veel, päikesepaneelid ei saasta õhku ega vett, kahjustades nii inimesi kui ka metsloomi.

Fossiilkütuste tootmine hõlmab puurimist, põletamist ja kaevandamist, mis kõik eraldavad kasvuhoonegaase atmosfääri. Need kasvuhoonegaaside heitkogused, sealhulgas süsinikdioksiid, kahjustavad keskkonda. Valides taastuvad energiaallikad nagu päikeseenergia, saame vähendada kasvuhoonegaaside heitkoguste ja vältida täiendavat kahju keskkonnale.

Üldiselt võib päikeseenergia aidata teie linnal vähendada kasvuhoonegaaside heitkoguseid, reostust ja ökosüsteemi taastamist – see kõik on inimeste, metsloomade ja tervete ökosüsteemide kaitsmisel kriitilise tähtsusega. Selle tulemusena on energia tootmiseks vaja vähem vett ja õhk muutub hingavamaks.

2. Maakasutus

Paljude tavapäraste elektriliikide energiarajatised vajavad palju ruumi, sealhulgas palju väärtuslikku maad. Õnneks on päikesesüsteemide maakasutuseeskirjades erinevusi.

Päikesesüsteemide üheks eeliseks on see, et neid saab paigaldada eraldiseisvatesse kohtadesse, kus on palja maa, või panna need katusele. Tehnoloogia edenedes on päikesesüsteemidel paremad võimalused maakasutuse abistamiseks. Üldiselt võib päikesesüsteemide jaoks vajalik väike maa-ala olla teie kohalikule ökosüsteemile kasulik.

Suuremad kommunaalteenuste mastaabis päikeseenergiapaigaldised võivad aga põhjustada muret elupaikade kadumise ja pinnasekahjustused, olenevalt nende asukohast. Vajalik kogupindala sõltub tehnoloogiast, asukohast, topograafiast ja päikeseressursi intensiivsusest.

Kommunaalteenuste skaala fotogalvaanilised süsteemid vajavad hinnanguliselt 3.5–10 aakrit megavati kohta, samas kui CSP-paigaldised nõuavad 4–16.5 aakrit megavati kohta.

Päikesepatareidel on vähem võimalusi kooseksisteerida põllumajandusliku kasutusega kui tuuleenergia rajatistel. Kommunaalteenuste mastaabis päikeseenergiasüsteemid võivad siiski vähendada nende negatiivset mõju keskkonnale, paigaldades need vähem soovitavatele aladele, nagu mahajäetud väljad, endised kaevandusalad või olemasolevad ülekande- ja liiklusliinid.

Väiksemad päikeseenergia massiivid mõjutavad maakasutust vähem ja neid saab paigaldada elamu- või äripindadele.

3. Elupaiga kaotus

Maad on vaja päikeseenergia süsteemi paigaldamiseks, et panna päikesepaneelid. Iga maa, mis on puhastatud ja päikesepaneelide paigaldamiseks arendatud, on peetakse kadunud elupaigaks, kuigi teatud asukohad sobivad seda tüüpi paigalduseks paremini kui teised. Päikesepaneelide paigaldamine juba olemasolevatele hoonetele võib aidata seda probleemi vältida.

4. Ökosüsteemi häired

Kui puud või muud taimed päikesepaneelidele ruumi tegemiseks eemaldatakse, võivad kohalikud ökosüsteemid tõsiselt kannatada. Lisaks võib suuremahuliste päikeseenergiaprojektide väljatöötamise hõlbustamiseks vajalike teede ja ülekandeliinide ehitamine häirida elusloodust, killustada ökosüsteeme ja tuua sisse võõrliike.

5. Päikeseenergia vähendab kasvuhoonegaaside heitkoguseid

Vastupidiselt sellele fossiilsete kütuste, mida tuleb energia tootmiseks kaevandada, puurida, transportida ja põletada, päikeseenergia allikad on puhtad taastuvad energiaallikad, mis ei eralda atmosfääri ega veeteid mõjutavaid kahjulikke süsinikuheiteid.

Nende saasteainete vähendamine võib päästa 25,000 XNUMX elu, sest need on kahjulikud nii inimeste kui ka metsloomade tervisele. Vähendades meie sõltuvust piiratud ressurssidest, mis kahjustavad keskkonda, kaitseb säästev päikeseenergia meie infrastruktuuri ja aitab kaasa planeedi tervise säilimisele.

Üldiselt on päikeseenergial keskkonnale positiivne mõju. Siiski on oluline meeles pidada, et nii paneelide valmistamine kui ka nende valmistamiseks vajalike materjalide (nt klaasi ja teatud metallide) kogumine võivad kahjustada keskkonda.

Sellegipoolest suudavad päikesepaneelid ekspertide sõnul kompenseerida nende loomiseks kulunud energia ühe kuni nelja aastaga. Lisaks on süsteemide eluiga 30 aastat, mis tähendab, et päikesepaneelid suudavad kogu kasutusea jooksul nende keskkonnasõbralikke tootmiskulusid enam kui kompenseerida.

Samuti on muret päikeseenergia ja maakasutuse pärast. Mõned on mures, et suuremahuliste projektide jaoks päikesepaneelide paigaldamine võib kahjustada maapinda ja põhjustada elupaikade kadu.

Maa degradeerumise vältimiseks juba olemasolevates elupaikades saab suuri päikesepaneelide projekte paigaldada madala kvaliteediga kohtadesse, näiteks mahajäetud kaevandusrajatistesse. Paneelide paigaldamine olemasolevate hoonete peale võib samuti vähendada maakasutust. Sellegipoolest saab maale ja elupaikadele tekkivat võimalikku kahju minimeerida või isegi kõrvaldada.

Muidugi on päikesepaneelidega teatud probleeme. Õnneks saab hoolika ettevalmistuse ja asjakohastele kõrvaldamistehnikatele tähelepanu pööramisega võimalikke probleeme vältida.

6. Veekasutus

Päikese fotogalvaanilised elemendid ei vaja energia tootmiseks vett. Siiski kasutatakse osa vett päikeseenergia komponentide tootmisel, nagu igas teises tootmisprotsessis.

Vesi on vajalik jahutamiseks kontsentreeritud päikesesoojusjaamades (CSP), nagu see on ka teistes soojuselektrijaamades. Jahutussüsteemi tüüp, tehase asukoht ja tehase kujundus mõjutavad vee tarbimist.

Iga toodetud megavatt-tunni elektrienergia kohta eemaldavad jahutustornide ja märg-retsirkulatsioonitehnoloogiaga CSP-jaamad 600–650 gallonit vett. Kuna vesi ei lähe auruna kaotsi, on ühekordset jahutustehnoloogiat kasutavatel CSP-seadmetel kõrgem vee väljavõtu tase, kuid väiksem üldine veekasutus.

Kuivjahutustehnoloogia rakendamisel kasutatakse CSP rajatistes peaaegu 90% vähem vett. Madalam tõhusus ja suuremad kulutused on aga selle vee säästmisega seotud kulud. Lisaks väheneb kuivjahutustehnika efektiivsus järsult üle 100 kraadi Fahrenheiti.

Nende veealaste kompromisside hoolikas analüüs on ülioluline, sest paljudes Ameerika Ühendriikide kõige suurema päikeseenergia potentsiaaliga kohtades on ka kõige kuivem kliima.

7. Ohtlikud materjalid

PV-elementide tootmisprotsessis kasutatakse palju ohtlikke ühendeid; enamikku neist materjalidest kasutatakse pooljuhtide pinna puhastamiseks ja puhastamiseks.

Nende ainete hulka kuuluvad vesinikkloriidhape, väävelhape, lämmastikhape, vesinikfluoriid, 1,1,1-trikloroetaan ja atsetoon. Need on võrreldavad üldises pooljuhtide äris kasutatavatega.

Lahtri tüüp, nõutav puhastusaste ja räniplaadi suurus mõjutavad kõik kasutatavate kemikaalide kogust ja liiki. Muretsevad töötajad, kes hingavad sisse ränitolmu.

Et vältida töötajate kokkupuudet mürgiste kemikaalidega ja tagada tootmisjäätmete nõuetekohane kõrvaldamine, peavad PV tootjad järgima USA eeskirju.

Võrreldes tavaliste ränist fotogalvaaniliste elementidega sisaldavad õhukese kilega PV-elemendid mitmeid ohtlikumaid komponente, nagu galliumarseniid, vask-indium-galliumdiseleniid ja kaadmiumtelluriid.

Nende esemete ebapiisav käitlemine ja kõrvaldamine võib kujutada endast märkimisväärset ohtu keskkonnale või rahvatervisele. Tootjad on seetõttu rahaliselt motiveeritud tagama, et need äärmiselt väärtuslikud ja sageli haruldased materjalid võetakse ringlusse, mitte visatakse ära.

8. Päikesepaneelide jäätmed

Mõned prognoosid näitavad, et poolt 2050. aastal võib maailma päikesepaneelide prügi ulatuda 78 miljoni tonnini. Seda jäätmekogust on ringlussevõtuga tegelevatel ettevõtetel äärmiselt raske käidelda, kuna neil ei ole veel sobivaid kõrvaldamislahendusi, näiteks prügilad.

Hea uudis on see, et see probleem tuvastati varakult ja et mitmed ettevõtted on juba välja töötanud taskukohased (pikem tootegarantii) ja tehnoloogilised abinõud (ringlussevõtu tehnoloogiad).

9. Ringlussevõtu

Mis juhtub, kui päikesepaneelid ei tööta või need kasutusest kõrvaldatakse?  Päikesepaneelide taaskasutus ei ole veel oluliseks probleemiks kasvanud, kuid kuna päikesepaneelid vajavad väljavahetamist, on see järgmistel aastakümnetel.

Päikesemooduleid saab praegu visata koos muu levinud elektroonikaprügiga. Riigid, kellel puuduvad piisavad mehhanismid e-jäätmete kõrvaldamiseks, on haavatavamad probleeme ringlussevõtuga.

Järeldus

Päikeseenergia tootmisel, nagu ka teistel energiatootmistehnoloogiatel, on mõned puudused. Need mõjud pole aga nii suured. Kuni nad pole piisavalt suureks saanud, ei tee nad haiget ega riku ökoloogiat ja tasakaalu.

Parim asi päikeseenergia juures on see, et kuna inimesed saavad seda kohapeal toota ja kasutada, saab selle negatiivseid mõjusid vähendada. Erinevalt suurtest päikesepaneelidest paigaldavad päikesesüsteemid tavaliselt katustele majaomanikud või ettevõtted ja need ei vaja jahutamiseks vett.

Päikeseenergia on seega vaieldamatult palju rohelisem valik ja sellel on keskkonnasäästlik mõju.

Soovitused

• 3 parimat päikeseenergia laadijat sülearvutitele
  .
• 3 parimat päikeseenergia laadijat telefonidele
  .
• Energiakatkestuste lahendamine kaasaskantavate päikeseenergialahendustega
  .
• 6 tüüpi päikeseenergia salvestussüsteeme
  .
• Kuidas päikeseenergiat taimedes salvestatakse | Praktiline seletus