9 Вплив сонячної енергії на навколишнє середовище

Сонце є фантастичним ресурсом для виробництва стійкої електроенергії, і було сказано, що воно не сприяє глобальне потепління або забруднюють навколишнє середовище.

Ви, напевно, чули про кілька способів сонячна енергія може допомогти навколишньому середовищу оскільки все більше і більше людей починають звертатися до відновлювальна енергія. У цій статті ми розглянемо вплив сонячної енергії на навколишнє середовище, позитивний чи негативний.

Наша залежність від невідновлювані ресурси Викопне паливо та скорочення викидів вуглецю є двома найбільш загальновизнаними перевагами сонячної електроенергії. Але як сонячна енергія впливає на екосистему?

Залежно від технології, яку можна загалом розділити на дві категорії: фотоелектричні (PV) сонячні батареї або концентруючі сонячні теплові установки (CSP), можливі екологічні наслідки сонячної енергії — землекористування та втрата середовища існування, використання води та використання небезпечні матеріали у виробництві — можуть сильно відрізнятися.

Масштаб системи, який може варіюватися від скромних розосереджених фотоелектричних панелей на дахах до значних фотоелектричних і CSP установок комунального масштабу, значною мірою впливає на ступінь впливу на навколишнє середовище.

Зміст

Вплив сонячної енергії на навколишнє середовище

Сонячна енергія також має багато корисних впливів на навколишнє середовище, але є деякі негативні впливи сонячної енергії на навколишнє середовище, які перераховані нижче:

Сонячна енергія краща для довкілля
Землекористування
Втрата середовища проживання
Порушення екосистеми
Сонячна енергія знижує викиди парникових газів
Використання води
Небезпечні матеріали
Відходи сонячних панелей
Утилізація

1. Сонячна енергія краща для навколишнього середовища

Видобуток викопного палива для отримання енергії негативно вплинув на певні місцеві екосистеми. Оскільки середовища проживання знищуються, а рослинність видаляється, щоб звільнити місце для енергетичних операцій, таких як бурова інфраструктура, багато рослин і тварин страждають.

З іншого боку, відновлювані джерела енергії, такі як сонячна, можуть сприяти відновленню екосистеми. Сонячні електростанції можна встановлювати на даху будівель і займати набагато менше місця під час встановлення. Крім того, сонячних панелей не забруднюйте повітря чи воду, завдаючи шкоди людям чи дикій природі.

Виробництво викопного палива передбачає буріння, спалювання та видобуток корисних копалин, що призводить до викидів парникових газів в атмосферу. Ці викиди парникових газів, які включають вуглекислий газ, завдають шкоди навколишньому середовищу. Вибираючи відновлювані джерела енергії, такі як сонячна енергія, ми можемо зменшити викиди парникових газів і запобігти додатковій шкоді навколишньому середовищу.

Загалом, сонячна енергія може допомогти вашому місту зменшити викиди парникових газів, забруднення та відновити екосистему — усе це має вирішальне значення для захисту людей, дикої природи та цілих екосистем. У результаті для виробництва електроенергії потрібно менше води, а повітря стає зручнішим для дихання.

2. Землекористування

Енергетичні об’єкти для багатьох звичайних видів електроенергії потребують великого простору, включаючи багато цінної землі. На щастя, існують відмінності в правилах землекористування для сонячних систем.

Одна з переваг сонячних систем полягає в тому, що їх можна встановити в ізольованих місцях з голою землею або поставити на даху. З розвитком технологій сонячні системи матимуть покращені можливості для допомоги у використанні землі. Загалом, невелика кількість землі, яка потрібна сонячним системам, може бути корисною для вашої місцевої екосистеми.

Однак великі сонячні установки можуть викликати занепокоєння щодо втрати середовища існування та деградація земельзалежно від того, де вони розташовані. Загальна необхідна земельна площа залежить від технології, розташування, топографії та інтенсивності сонячних ресурсів.

За оцінками, фотоелектричні системи загального користування вимагають від 3.5 до 10 акрів на мегават, тоді як установки CSP вимагають від 4 до 16.5 акрів на мегават.

Сонячні установки мають менше шансів співіснувати з сільськогосподарським використанням, ніж вітрові установки. Однак сонячні системи загального користування можуть зменшити свій негативний вплив на навколишнє середовище, встановлюючи їх у менш бажаних місцях, таких як забудовані території, колишні шахти або існуючі лінії електропередачі та транспорту.

Менші сонячні фотоелектричні батареї мають менший вплив на землекористування та можуть бути встановлені на житлових або комерційних об’єктах.

3. Втрата середовища проживання

Земля потрібна для установки сонячної системи для розміщення сонячних панелей. Будь-яка земля, яка була розчищена та освоєна для встановлення сонячних панелей вважається втраченим середовищем проживання, незважаючи на те, що певні місця краще підходять для такого типу встановлення, ніж інші. Встановлення сонячних панелей на вже існуючі будівлі може допомогти запобігти цій проблемі.

4. Порушення екосистеми

Місцеві екосистеми можуть сильно постраждати, якщо видалити дерева чи інші рослини, щоб звільнити місце для сонячних батарей. Крім того, будівництво доріг і ліній електропередач, необхідних для сприяння розвитку великомасштабних проектів сонячної енергії, потенційно може порушити дику природу, фрагментувати екосистеми та заселити немісцеві види.

5. Сонячна енергія знижує викиди парникових газів

На відміну від горючі корисні копалиниДжерела сонячної енергії, які необхідно видобувати, бурити, транспортувати та спалювати для отримання електроенергії, є чистими відновлюваними джерелами енергії, які не викидають шкідливих викидів вуглецю, які впливають на атмосферу чи водні шляхи.

Зменшення кількості цих забруднюючих речовин може врятувати 25,000 XNUMX життів, оскільки вони шкідливі як для людей, так і для дикої природи. Знижуючи нашу залежність від обмежених ресурсів, які завдають шкоди навколишньому середовищу, стійка сонячна енергія захистить нашу інфраструктуру та сприятиме збереженню здоров’я планети.

Загалом, сонячна енергія значною мірою позитивно впливає на навколишнє середовище. Однак важливо пам’ятати, що як виробництво панелей, так і збирання матеріалів, необхідних для їх виготовлення, таких як скло та окремі метали, можуть завдати шкоди навколишньому середовищу.

Тим не менш, на думку експертів, сонячні панелі можуть компенсувати енергію, витрачену на їх створення, за один-чотири роки. Крім того, термін служби систем становить 30 років, а це означає, що протягом усього терміну експлуатації сонячні панелі можуть з лишком компенсувати витрати на екологічне виробництво.

Також існує занепокоєння щодо сонячної енергії та землекористування. Деякі стурбовані тим, що встановлення сонячних панелей для масштабних проектів може погіршити стан землі та спричинити втрату середовища існування.

Щоб запобігти деградації земель у вже існуючих середовищах існування, великі проекти сонячних панелей можна встановлювати в місцях низької якості, наприклад, на покинутих шахтах. Встановлення панелей поверх існуючих будівель також може зменшити використання землі. Тим не менш, потенційну шкоду для землі та середовищ існування можна мінімізувати або навіть усунути.

Звичайно, з сонячними панелями є певні проблеми. На щастя, завдяки ретельній підготовці та дотриманню відповідних методів утилізації можливих проблем можна уникнути.

6. Використання води

Вода не потрібна сонячним фотоелементам для виробництва енергії. Тим не менш, деяка кількість води використовується у виробництві сонячних фотоелектричних компонентів, як і в будь-якому іншому виробничому процесі.

Вода необхідна для охолодження в концентрованих сонячних теплових установках (CSP), як і в інших теплових електростанціях. Тип системи охолодження, розташування заводу та дизайн заводу впливають на кількість споживаної води.

За кожну мегават-годину виробленої електроенергії установки CSP з градирнями та технологією мокрої рециркуляції видаляють 600–650 галонів води. Оскільки вода не втрачається у вигляді пари, установки CSP, які використовують технологію прямоточного охолодження, мають вищі рівні відбору води, але менше загальне використання води.

Майже на 90% менше води використовується на установках CSP, коли впроваджується технологія сухого охолодження. Проте нижча ефективність і збільшення витрат є витратами, пов’язаними з цією економією води. Крім того, ефективність технології сухого охолодження різко знижується вище 100 градусів за Фаренгейтом.

Ретельний аналіз цих водних компромісів має вирішальне значення, оскільки багато місць у Сполучених Штатах з найвищим потенціалом сонячної енергії також мають найсухіший клімат.

7. Небезпечні матеріали

У процесі виробництва фотоелементів використовується багато небезпечних сполук; більшість цих матеріалів використовуються для очищення та очищення поверхні напівпровідника.

До таких речовин відносяться соляна кислота, сірчана кислота, азотна кислота, фтористий водень, 1,1,1-трихлоретан і ацетон. Їх можна порівняти з тими, що використовуються в загальному бізнесі напівпровідників.

Тип комірки, необхідний ступінь очищення та розмір кремнієвої пластини впливають на кількість і вид використовуваних хімікатів. Є занепокоєння щодо працівників, які вдихають кремнієвий пил.

Щоб запобігти впливу токсичних хімікатів на працівників і гарантувати належну утилізацію відходів виробництва, виробники фотоелектричної системи зобов’язані дотримуватися правил США.

Порівняно зі звичайними кремнієвими фотоелектричними елементами, тонкоплівкові фотоелектричні елементи містять кілька більш небезпечних компонентів, таких як арсенід галію, мідно-індієвий диселенід галію та телурид кадмію.

Неналежне поводження з цими предметами та їх утилізація може становити значний ризик для навколишнього середовища або здоров'я населення. Тому виробники мають фінансову мотивацію переконатися, що ці надзвичайно цінні та часто незвичайні матеріали переробляються, а не викидаються.

8. Відходи сонячних панелей

Деякі прогнози стверджують, що до У 2050 році світове сміття сонячних панелей може досягти 78 мільйонів тонн. Переробним підприємствам буде надзвичайно важко впоратися з цим обсягом відходів, оскільки вони ще не мають відповідних рішень щодо утилізації, таких як сміттєзвалища.

Доброю новиною є те, що цю проблему було виявлено на ранній стадії, і кілька компаній уже розробили доступні (довші гарантії на продукт) і технологічні засоби (технології переробки).

9. Утилізація

Що станеться, якщо сонячні батареї вийдуть з ладу або вийдуть з експлуатації? Переробка сонячних панелей ще не стала серйозною проблемою, але оскільки сонячні батареї потрібно замінити, це станеться в наступні десятиліття.

Наразі сонячні модулі можна утилізувати разом із іншим звичайним електронним сміттям. Країни, які не мають відповідних механізмів утилізації електронних відходів, є більш уразливими проблеми з переробкою.

Висновок

Виробництво сонячної енергії має деякі недоліки, як і інші технології виробництва електроенергії. Однак ці ефекти не такі великі. Поки вони не стануть достатньо великими, вони не шкодять і не порушують екологію та баланс.

Найкраще в сонячній енергії полягає в тому, що, оскільки її можна генерувати та використовувати локально, її негативний вплив можна зменшити. На відміну від великих сонячних батарей, сонячні системи зазвичай встановлюються на дахах будинків або підприємствами, і їм не потрібна вода для охолодження.

Таким чином, сонячна енергія, безсумнівно, є набагато екологічнішим вибором і має екологічно стійкий ефект.