• envinow.gr

Οι ύφαλοι της ηλιακής ενέργειας

του Κωνσταντίνου Γλύνη

Ο ήλιος αποτελεί μία τεράστια πηγή για παραγωγή καθαρής και βιώσιμης ηλεκτρικής ενέργειας χωρίς τοξική ρύπανση και εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου, την οποία και εκμεταλλευόμαστε μέσω των ηλιακών πάνελ. Ποιες, όμως, μπορεί να είναι οι πιθανές επιπτώσεις στο περιβάλλον από αυτή την επαναστατική τεχνολογία;


Οι πιθανοί περιβαλλοντικοί κίνδυνοι, που σχετίζονται με την ηλιακή ενέργεια είναι η αλλαγή της χρήσης γης και η απώλεια ενδιαιτημάτων, η χρήση νερού και η παραγωγή και χρήση βλαβερών υλικών στη διαδικασία παραγωγής των ηλιακών πάνελ. Οι κίνδυνοι αυτοί, όμως, όπως είναι αναμενόμενο, εξαρτώνται σε μεγάλο βαθμό από την τεχνολογία (φωτοβολταϊκά πάνελ ή συγκέντρωση ηλιακής ενέργειας).

Η κλίμακα του εκάστοτε έργου, η οποία μπορεί να ποικίλει από μικρά, διασυνδεδεμένα πάνελ σε στέγες κατοικιών, μέχρι μεγάλης κλίμακας ηλιακά πάρκα, επίσης παίζει πολύ σημαντικό ρόλο στο επίπεδο της περιβαλλοντικής όχλησης.

Χρήση γης

Ανάλογα την τοποθεσία, τα μεγάλης κλίμακας έργα ηλιακής ενέργειας εγείρουν προβληματισμούς για την υποβάθμιση του εδάφους και την απώλεια ενδιαιτημάτων. Οι συνολικές απαιτήσεις γης ποικίλουν ανάλογα τον τύπο της εγκατάστασης, την τεχνολογία, την τοπογραφία και την πυκνότητα της ηλιακής προσπιπτώμενης ακτινοβολίας. Για εγκαταστάσεις εμπορικής εκμετάλλευσης, η απαίτηση γης κυμαίνεται μεταξύ 14 και 65 στρεμμάτων (1 στρέμμα = 1000 m²) ανά εγκατεστημένο MW ισχύος.

Σε αντίθεση με τις εγκαταστάσεις εκμετάλλευσης της αιολικής ενέργειας, υπάρχει μικρότερη ευελιξία για τα έργα ηλιακής ενέργειας να μοιράζονται εκτάσεις γης και για άλλες χρήσεις, όπως για παράδειγμα τη γεωργία ή την κτηνοτροφία. Παρόλα αυτά, οι επιπτώσεις στη χρήση γης μπορεί να περιοριστεί σημαντικά με την εγκατάσταση των μονάδων σε υποβαθμισμένες περιοχές, όπως εγκαταλελειμμένα λατομεία, μολυσμένες περιοχές ή ακόμα και κοντά σε υπάρχοντες ενεργειακούς ή συγκοινωνιακούς άξονες. Τα μικρής κλίμακας (οικιακά) φωτοβολταϊκά πάνελ, που μπορούν να τοποθετηθούν σε κατοικίες ή εμπορικά κτήρια, επίσης έχουν μηδαμινό αντίκτυπο στη χρήση γης.

Χρήση νερού

Τα φωτοβολταϊκά πάνελ δεν χρησιμοποιούν νερό για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Παρόλα αυτά, όπως σε όλες τις βιομηχανικές διαδικασίες, κάποια ποσότητα νερού χρησιμοποιείται για την παραγωγή των κυψελών, που υπάρχουν μέσα στα φωτοβολταϊκά πάνελ, όπως και των πλαισίων τους.

Τα έργα συγκεντρωμένης ηλιακής ενέργειας, όπως και τα θερμοηλεκτρικά εργοστάσια, απαιτούν μεγάλες ποσότητες νερού ψύξης. Η κατανάλωση νερού, όμως, εξαρτάται φυσικά από το σχεδιασμό του εκάστοτε έργου, την τοποθεσία του έργου και τον τύπο του συστήματος ψύξης.

Τα εργοστάσια παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας, μέσω της συγκέντρωσης της ηλιακής ενέργειας από τεράστια κάτοπτρα σε ψηλούς πύργους, που χρησιμοποιούν την τεχνολογία “wet-recirculation”, τραβούν περίπου 2.500 λίτρα νερού ανά MWh παραγόμενης ηλεκτρικής ενέργειας. Τα εργοστάσια με τεχνολογία “dry-cooling” μπορούν να μειώσουν την απόληψη νερού από το περιβάλλον κατά περίπου 90%. Παρόλα αυτά, αυτή η μείωση συνοδεύεται και από υψηλότερο κόστος και χαμηλότερη απόδοση. Επιπλέον, αυτή η τεχνολογία είναι σημαντικά λιγότερο αποτελεσματική για τεχνολογίες πάνω από 40 βαθμούς Κελσίου.

Πολλές περιοχές, που έχουν πολύ μεγάλες προοπτικές για εκμετάλλευση της ηλιακής ενέργειας, τείνουν να έχουν και πολύ ξηρό κλίμα, οπότε και χρειάζεται προσεκτικός σχεδιασμός και διαχείριση των έργων απόληψης νερού από το περιβάλλον. Τέτοιες περιοχές βρίσκονται στην Ιβηρική χερσόνησο, την Αραβία, τις χώρες της βόρειας Αφρικής και τις νοτιοδυτικές πολιτείες των ΗΠΑ.

Επικίνδυνα απόβλητα

Η διαδικασία παραγωγής των κυττάρων των φωτοβολταϊκών πάνελ περιλαμβάνει την παραγωγή μία πληθώρας βλαβερών υλικών, τα περισσότερα από τα οποία χρησιμοποιούνται για τον καθαρισμό των επιφανειών των ημιαγωγών. Αυτά τα χημικά, όπως και αυτά που χρησιμοποιούνται στη γενική βιομηχανία ημιαγωγών, περιλαμβάνουν το υδροχλωρικό οξύ, θειικό οξύ, νιτρικό οξύ, υδροφθόριο, 1,1,1-τριχλωραιθάνιο και προπανόνη (γνωστό και ως ασετόν). Η ποσότητα και ο τύπος των χημικών που χρησιμοποιούνται εξαρτάται από το είδος των κυττάρων, την ένταση του καθαρίσματος που απαιτείται και το μέγεθος των επιφανειών του ημιαγωγού που χρειάζεται. Οι εργάτες επίσης αντιμετωπίζουν σοβαρό αναπνευστικό κίνδυνο από την εισπνοή σκόνης πυριτίου.

Τα φωτοβολταϊκά κύτταρα λεπτού φιλμ περιλαμβάνουν ακόμα περισσότερα τοξικά υλικά απ’ ότι αυτά που βρίσκονται στα παραδοσιακά πυριτικά φωτοβολταϊκά κύτταρα, μεταξύ των οποίων το γαλλιούχο αρσενικό. Εάν αυτά δεν τα μεταχειριστούν (και απορρίψουν) οι κατασκευαστές με τη μεγαλύτερη προσοχή, αυτά τα υλικά θα μπορούσαν να αποτελέσουν σημαντικό κίνδυνο της δημόσιας υγείας και του περιβάλλοντος. Παρόλα αυτά, οι κατασκευαστές έχουν συνήθως ισχυρό οικονομικό κίνητρο να διασφαλίσουν ότι αυτά τα εξαιρετικά πολύτιμα και συχνά σπάνια υλικά ανακυκλώνονται, αντί να απορρίπτονται.

Περιβαλλοντικό κόστος του κύκλου ζωής

Παρ’ ότι δεν υπάρχουν εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου από την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας από τον ήλιο, υπάρχουν εκπομπές που σχετίζονται με τα υπόλοιπα στάδια της ζωής των ηλιακών πάνελ, όπως η κατασκευή, η μεταφορά των υλικών, η εγκατάσταση, η συντήρηση και η απεγκατάσταση και διάλυση. Οι περισσότερες εκτιμήσεις εκπομπών σε όλο τον κύκλο ζωής ενός φωτοβολταϊκού πάνελ κυμαίνονται μεταξύ 30 και 80 γραμμαρίων ισοδύναμων εκπομπών άνθρακα ανά kWh.

Οι περισσότερες εκτιμήσεις για τις εκπομπές ολόκληρου του κύκλου ζωής των έργων συγκεντρωμένης ηλιακής ενέργειας κυμαίνονται μεταξύ 35 και 90 γραμμαρίων ισοδύναμων εκπομπών άνθρακα ανά kWh. Και στις δύο περιπτώσεις, αυτές οι εκπομπές είναι σημαντικά μικρότερες από τις εκπομπές του αντιστοιχούν κύκλου ζωής εργοστασίων καύσης φυσικού αερίου (250 έως 900 ισοδύναμου CO2/kWh) και καύσης άνθρακα (600 έως 1600 ισοδύναμου CO2/kWh).

ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΗΣΤΕ ΜΑΖΙ ΜΑΣ