Zonne-energie wordt gepromoot als een groen alternatief voor het milieu dat gebruik maakt van de gratis en overvloedige energie van de zon. Dit belooft goedkopere energie voor consumenten en is ook een energiebron die vrij is van broeikasgassen en andere vervuilende stoffen. Maar zoals critici er snel op wijzen, is dit rooskleurige beeld niet helemaal waar.
Zonne-energie heeft zijn eigen milieu-uitdagingen met betrekking tot landgebruik, waterverbruik, emissies en het gebruik van gevaarlijke materialen. Laten we wat licht werpen op deze milieueffecten en bepalen of het goede opweegt tegen het slechte als het gaat om zonne-energie en het milieu.
Landgebruik
De implicaties van landgebruik voor zonne-energieprojecten zijn afhankelijk van hun schaal. Kleine arrays op het dak vormen geen groot probleem. Grotere projecten kunnen echter veel ruimte in beslag nemen.
Afhankelijk van de topografie, de intensiteit van de zonnestraling en het type zonnetechnologie, kunnen grote systemen 3,5 tot 16,5 hectare per megawatt opwekking dekken. (Eén MWh kan ongeveer 650 huishoudens bedienen, min of meer.)
Zoals de Union of Concerned Scientists (UCS) opmerkt, kunnen grote zonne-installaties “zorgen oproepen over landdegradatie en verlies van leefgebied”.
Anders dan wind Bij energieprojecten die naast landbouwgrond kunnen bestaan, is er weinig ruimte voor een deelmodel met grote zonne-installaties die de lokale flora en fauna kunnen verstoren. Dit probleem kan worden aangepakt door goedkope locaties te gebruiken, zoals bruine velden, verlaten mijngebieden of langs transport- en transportcorridors.
Watergebruik
Als het gaat om watergebruik, is het belangrijk op te merken dat er twee hoofdtypen zonne-energietechnologieën zijn:
- fotovoltaïsche (PV) zonnecellen
- Concentratie van thermische zonne-installaties (CSP)
Zonne-PV-systemen gebruiken geen water om elektriciteit op te wekken, terwijl CSP-projecten wel water verbruiken.Het werkelijke waterverbruik hangt af van variabelen zoals het ontwerp van de installatie, de locatie en het type koelsysteem dat wordt gebruikt.
CSP-units die gebruikmaken van natte recirculatietechnologie met koeltorens winnen volgens UCS 600 tot 650 gallons water per megawattuur elektriciteit terug. Droge koeltechnologie kan het waterverbruik tot 90% verminderen, maar kan leiden tot hogere kosten en verminderde efficiëntie.
Een potentieel probleem is dat sommige van de beste zonne-energieplekken de droogste klimaten en slechte waterbeschikbaarheid hebben. Watervoorziening is daarom een belangrijke factor als het gaat om zonneprojecten.
Gevaarlijke stoffen
Bij het fabricageproces van zonnecellen worden verschillende gevaarlijke stoffen gebruikt.Chemische stoffen worden voornamelijk gebruikt voor het reinigen en reinigen van halfgeleideroppervlakken, waaronder stoffen zoals zoutzuur, zwavelzuur, salpeterzuur, waterstoffluoride, 1,1,1-trichloorethaan en aceton.
Fabrikanten moeten voldoen aan wettelijke vereisten om ervoor te zorgen dat werknemers niet worden blootgesteld aan gevaarlijke chemicaliën en dat dergelijke stoffen op de juiste manier worden verwijderd.
Dunne-filmzonnecellen bevatten giftige stoffen zoals galliumarsenide, koper-indium-galliumdiselenide en cadmium HM-tellurium. Hoewel onjuiste behandeling of verwijdering kan leiden tot ernstige milieuproblemen, zijn fabrikanten zeer gemotiveerd om deze zeer waardevolle materialen te recyclen in plaats van ze naar de stortplaats te sturen.
Zeker, giftige materialen worden geassocieerd met elk type energieproductie: steenkool moet worden gereinigd met chemicaliën en verbrand, kernenergie heeft hoogradioactieve materialen nodig en windturbines gebruiken metaal dat moet worden gedolven en verwerkt. Geen van beide soorten energie is ideaal, maar het is duidelijk dat sommige beter zijn dan andere, zoals blijkt uit de vergelijkende emissies tijdens de levenscyclus die in de volgende sectie worden besproken.
Levenscyclus-emissies
Zonne-energie verdient zijn uitstekende reputatie als energiebron omdat het tijdens het gebruik geen broeikasgassen genereert. De uitstoot van de opwarming van de aarde wordt echter gegenereerd in andere stadia van de levenscyclus van zonne-energie. Deze fasen omvatten de winning, productie, transport, installatie, onderhoud, ontmanteling en ontmanteling van hulpbronnen.
Deze initiële investering in energie zal zich echter terugbetalen in 30 jaar schone energieproductie. Aan de andere kant blijft elektriciteit die wordt opgewekt door fossiele brandstoffen op een consistente basis broeikasgassen uitstoten.
“Ja, fotovoltaïsche zonne-energie vereist veel energie vlak voor de winning en productie van materialen”, zegt een artikel, “maar wanneer deze emissies worden verspreid over een generatieprofiel van 30 jaar, zijn de emissies / kWh veel gunstiger.”
De meeste schattingen laten zien dat zonne-energie over de hele levenscyclus veel minder koolstofdioxide-equivalent produceert dan aardgas en aanzienlijk minder dan steenkool. Volgens UCS variëren PV-systemen van 0,07 tot 0,18 lb koolstofdioxide-equivalent per kilowattuur, terwijl CSP-zonnesystemen een CO2-equivalent genereren in het bereik van 0,08 tot 0,2 lb. Deze cijfers zijn beduidend lager dan de levenscyclusemissies voor aardgas (0,6-2 lb CO2E / kWh) en kolen (1,4-3,6 lb CO2E / kWh).
Dus hoewel zonne-energie geen ideale oplossing is, is het veel milieuvriendelijker dan het opwekken van elektriciteit uit niet-hernieuwbare bronnen, met name steenkool. Of zonne-energie in uw gemeenschap uiteindelijk een goed idee is, hangt af van variabelen zoals zonnestraling en andere hernieuwbare energiebronnen. bronnen.
