Panele słoneczne mają swoją ciemną stronę. O tym problemie mówi się zbyt rzadko

Odnawialne źródła energii wydają się świetną alternatywą dla konwencjonalnych metod produkcji. Problem polega na tym, że panele słoneczne, uznawane za wysoce ekologiczne, powodują powstawanie toksycznych zanieczyszczeń.

Aby zobrazować skalę problemu, Christopher McFadden zakłada scenariusz, w którym panele fotowoltaiczne i elektrownie jądrowe produkują rokrocznie na przestrzeni 25 lat tyle samo energii, ile elektrownie jądrowe wyprodukowały w 2016 roku. W takim wypadku należy porównać ilości odpadów powstających w obu wariantach. Układając ja na stosie, te pochodzące z elektrowni jądrowych osiągnęłyby wysokość Krzywej Wieży w Pizie. Jeśli wydaje się to wysoką wartością, to wystarczy dodać, że w przypadku paneli słonecznych stos byłby dwukrotnie wyższy od Mount Everest.

Odnawialne źródła energii nie są w 100 procentach ekologiczne

Rzecz jasna odpady pochodzące z rozszczepiania promieniotwórczych pierwiastków są znacznie groźniejsze od materiałów wykorzystywanych do produkcji farm fotowoltaicznych. Kluczowy jest w ich przypadku krzem, którego źródłem jest kwarc. Jego wydobycie wiąże się z emisjami i erozją, a na tym problemy się nie kończą: kwarc trzeba jeszcze obrobić w piecach metalurgicznych, napędzanych zazwyczaj z wykorzystaniem paliw kopalnych.

Czytaj też: Panele słoneczne polecą w kosmos. Projekt zyskał właśnie 100 mln dolarów finansowania

Produkcja krzemu ciągnie za sobą emisje gazów w postaci dwutlenku siarki, dwutlenku węgla oraz podtlenku azotu. Na kolejnych etapach obróbki krzem jest łączony z kwasem chlorowodorowym w celu wytworzenia trichlorosilanu. Do uzyskania tetrachlorku krzemu i polikrzemu używa się natomiast wodoru. Kontakt tego pierwszego z wodą może doprowadzić do powstania toksycznego kwasu solnego. Bogatsze kraje, które podlegają restrykcyjnym przepisom w zakresie produkcji krzemu, zazwyczaj przenoszą ją do biedniejszych regionów, gdzie prawo jest bardziej liberalne.

Opisane wyżej etapy produkcji to jeszcze nie wszystkie, które są nieodłącznym elementem produkcji paneli słonecznych. W procesie tym wykorzystuje się również gal, kadm, arsen, antymon, bizmut czy lit, a więc pierwiastki, które stanowią zagrożenie dla środowiska. Jakby tego było mało, wytwarzanie paneli wymaga użycia chlorku fosforu, a nawet kwasu fluorowodorowego, choć pojawił się pomysł zastąpienia go mniej toksycznym wodorotlenkiem sodu.

Panele słoneczne wykorzystują ogromne ilości wody oraz szkodliwych dla środowiska substancji

Na tym problemy się nie kończą. Artykuł dostępny na łamach Interesting Engineering zwraca uwagę na fakt, że produkcja i eksploatacja paneli słonecznych wymaga użycia ogromnych ilości wody. Do tworzenia farm fotowoltaicznych potrzeba natomiast wielkopowierzchniowych obszarów, które nierzadko muszą być oczyszczane z drzew. Obecność paneli może wręcz napędzać erozję gleb, a nawet wpływać na obieg wody w glebie i atmosferze.

Nie można też pomijać kwestii składowania zużytych paneli. Te mają bowiem około 25-letnią żywotność i składają się ze szkodliwych dla środowiska substancji. O skali problemu niech świadczy fakt, że do 2050 roku na całym świecie może znaleźć się niemal 80 milionów ton zużytych paneli słonecznych. Ich recykling stanowi ogromne wyzwanie, ponieważ brakuje zakładów specjalizujących się w utylizowaniu wszystkich składników tworzących ogniwa. Poza tym, ich recykling jest mało opłacalny. W Stanach Zjednoczonych koszt takiego procesu w odniesieniu do pojedynczego panelu wynosi od 12 do 25 dolarów, podczas gdy odzyskane substancje, takie jak aluminium i miedź, mają wartość rzędu 3 dolarów. Alternatywnie, panel można wyrzucić, ponosząc koszt wynoszący zaledwie 1 dolar.

Czytaj też: Powstały elastyczne ogniwa akumulatorowe na wzór wężowych łusek

Rozwiązaniem problemu mogą być firmy specjalizujące się w recyklingu paneli słonecznych oraz znalezienie sposobu na ponowne wykorzystanie starych ogniw. Jednym z pomysłów jest ich implementacja w przypadku… rowerów elektrycznych. Niestety, ceny nowych paneli są na tyle niskie, że mało komu zależy na ponownym wykorzystywaniu tych, które zostały wycofane z użytku. Takie rozwiązanie wydaje się jednak najbardziej optymalnym, jeśli chcemy maksymalnie obniżyć koszty środowiskowe związane z produkcją energii ze Słońca.