השמש היא משאב פנטסטי לייצור חשמל בר-קיימא, ונאמר שהיא אינה תורמת להתחממות כדור הארץ או מזהמת את הסביבה.
סביר להניח ששמעתם על הדרכים הרבות בהן אנרגיה סולארית עשויה לעזור לסביבה, ככל שיותר ויותר אנשים מתחילים לפנות לאנרגיה מתחדשת . ובכן, במאמר זה, נבחן את ההשפעות הסביבתיות של אנרגיה סולארית, בין אם הן חיוביות או שליליות.
התלות שלנו במשאבים בלתי מתחדשים כמו דלקים מאובנים והפחתת פליטות הפחמן הן שתיים מהיתרונות המוכרים ביותר של חשמל סולארי. עם זאת, כיצד אנרגיה סולארית משפיעה על המערכת האקולוגית?
בהתאם לטכנולוגיה, הניתנת לחלוקה רחבה לשתי קטגוריות: תאים סולאריים פוטו-וולטאיים (PV) או מפעלים תרמיים סולאריים מרוכזים (CSP), ההשפעות הסביבתיות האפשריות של אנרגיה סולארית - שימוש בקרקע ואובדן בתי גידול, שימוש במים ושימוש ב- חומרים מסוכנים בייצור - יכולים להשתנות מאוד.
קנה המידה של המערכת, שיכול לנוע בין מערכי PV צנועים ומפוזרים על הגג ועד התקנות PV ו-CSP בקנה מידה שימושי משמעותי, משפיע מאוד על מידת ההשפעה הסביבתית.
השפעות סביבתיות של אנרגיה סולארית
לאנרגיה סולארית יש גם הרבה השפעות מועילות על הסביבה, אך ישנן כמה משפיעות סביבתיות שליליות של אנרגיה סולארית, המפורטות להלן:
- אנרגיה סולארית טובה יותר לסביבה
- שימוש בקרקע
- אובדן בית גידול
- שיבוש מערכת אקולוגית
- סולארית מורידה את פליטת גזי החממה
- שימוש במים
- חומרים מסוכנים
- פסולת פאנלים סולאריים
- מחזור
1. אנרגיה סולארית טובה יותר לסביבה
למיצוי דלקים מאובנים לאנרגיה היו השפעות שליליות על מערכות אקולוגיות מקומיות מסוימות. כאשר בתי גידול נהרסים וצמחייה מוסרת כדי לפנות מקום לפעולות אנרגיה כמו תשתיות קידוח, צמחים ובעלי חיים רבים סובלים.
מצד שני, מקורות אנרגיה מתחדשים כמו אנרגיה סולארית יכולים לתמוך בהתאוששות המערכת האקולוגית. ניתן להתקין תחנות סולאריות על גבי מבנים והן יתפסו הרבה פחות מקום במהלך ההתקנה. יתר על כן, פאנלים סולאריים אינם מזהמים את האוויר או המים, ופוגעים בבני אדם או בחיות בר כאחד.
ייצור דלקים מאובנים כרוך בקידוחים, שריפה וכרייה, שכולם פולטים גזי חממה לאטמוספרה. פליטות גזי חממה אלו, הכוללות פחמן דו-חמצני, פוגעות בסביבה. על ידי בחירת מקורות אנרגיה מתחדשים כמו אנרגיה סולארית, נוכל להפחית את פליטות גזי החממה ולמנוע נזק נוסף לסביבה.
באופן כללי, אנרגיה סולארית יכולה לסייע לעיר שלך בהפחתת פליטת גזי חממה, זיהום ושיקום מערכות אקולוגיות - כל אלה חיוניים לשמירה על אנשים, חיות בר ומערכות אקולוגיות שלמות. כתוצאה מכך, יש צורך בפחות מים כדי לייצר כוח והאוויר הופך לנשימה יותר.
2. שימוש בקרקע
מתקני אנרגיה עבור סוגים קונבנציונליים רבים של חשמל זקוקים לכמות גדולה של שטח, כולל הרבה קרקע יקרת ערך. למרבה המזל, ישנם הבדלים בתקנות השימוש בקרקע למערכות סולאריות.
יתרון אחד של מערכות סולאריות הוא שניתן להתקין אותן במקומות מבודדים עם אדמה חשופה או לשים על הגג שלך. עם התקדמות הטכנולוגיה, למערכות סולאריות יהיו יכולות משופרות לסייע בשימוש בקרקע. בסך הכל, כמות האדמה הקטנה שמערכות סולאריות דורשות עשויה להיות מועילה למערכת האקולוגית המקומית שלך.
עם זאת, מתקנים סולאריים גדולים יותר בקנה מידה גדול עלולים לגרום לחששות לגבי אובדן בתי גידול ופגיעה בקרקע , בהתאם למיקומם. שטח הקרקע הכולל הנדרש משתנה בהתאם לטכנולוגיה, למיקום, לטופוגרפיה ולעצימות משאבי השמש.
לפי הערכות, מערכות פוטו-וולטאיות בקנה מידה שימושי דורשות בין 3.5 ל-10 דונם למגה-וואט, בעוד שמתקני CSP דורשים בין 4 ל-16.5 דונם למגה-וואט.
למתקנים סולאריים יש פחות סיכוי להתקיים יחד עם שימושים חקלאיים מאשר למתקני רוח. עם זאת, מערכות סולאריות בקנה מידה שימושי יכולות להפחית את ההשפעות השליליות שלהן על הסביבה על ידי התקנתן באזורים פחות נחשקים, כגון שדות חומים, אתרי מכרות לשעבר או קווי תמסורת ותנועה קיימים.
מערכי PV סולאריים קטנים יותר משפיעים פחות על השימוש בקרקע וניתן להתקין אותם על נכסים למגורים או מסחריים.
3. אובדן בית גידול
הקרקע נדרשת להתקנת מערכת אנרגיה סולארית לצורך הצבת פאנלים סולאריים. כל קרקע שנוקה ופותחה לצורך התקנת פאנלים סולאריים נחשבת לבית גידול אבוד , למרות שמקומות מסוימים מתאימים יותר להתקנה מסוג זה מאחרים. התקנת פאנלים סולאריים על מבנים קיימים יכולה לסייע במניעת בעיה זו.
4. שיבוש מערכת אקולוגית
מערכות אקולוגיות מקומיות עלולות לסבול מאוד אם עצים או צמחים אחרים יוסרו כדי לפנות מקום לפאנלים סולאריים. יתר על כן, בניית כבישים וקווי תמסורת הנדרשים כדי להקל על פיתוחם של פרויקטים של אנרגיה סולארית בקנה מידה גדול יש בה פוטנציאל להפריע לחיות הבר, לשבור מערכות אקולוגיות ולהביא מינים לא מקומיים.
5. סולארית מורידה את פליטת גזי החממה
בניגוד לדלקים מאובנים , שיש להפיק, לקדוח, להעביר ולשרוף כדי לייצר חשמל, מקורות אנרגיה סולארית הם מקורות אנרגיה נקיים ומתחדשים שאינם פולטים פליטות פחמן מזיקות המשפיעות על האטמוספירה או על נתיבי המים.
צמצום המזהמים הללו עשוי להציל 25,000 חיים מכיוון שהם מזיקים לבריאות האדם וחיות הבר כאחד. על ידי הפחתת ההסתמכות שלנו על משאבים מוגבלים הפוגעים בסביבה, אנרגיה סולארית בת קיימא תשמור על התשתית שלנו ותתרום לשימור בריאות כדור הארץ.
בסך הכל, לאנרגיה סולארית יש השפעה חיובית במידה רבה על הסביבה. עם זאת, חשוב לזכור שגם ייצור הלוחות וגם קצירת החומרים הדרושים לייצורם - כגון זכוכית ומתכות מסוימות - עלולים לפגוע בסביבה.
עם זאת, על פי מומחים, פאנלים סולאריים יכולים לקזז את האנרגיה המשמשת ליצירתם תוך שנה עד ארבע שנים. בנוסף, למערכות יש תוחלת חיים של 30 שנה, מה שאומר שלאורך כל חייהן השימושיים, פאנלים סולאריים יכולים יותר לקזז את עלויות הייצור הסביבתי שלהם.
יש גם חששות לגבי אנרגיה סולארית ושימוש בקרקע. יש החוששים כי התקנת פאנלים סולאריים לפרויקטים רחבי היקף עלולה לדרדר את הקרקע ולגרום לאובדן בתי גידול.
כדי למנוע הרס קרקע בבתי גידול קיימים, ניתן להתקין פרויקטים של פאנלים סולאריים גדולים במקומות באיכות נמוכה, כמו מתקני כרייה נטושים. התקנת פנלים על גבי מבנים קיימים יכולה גם להפחית את השימוש בקרקע. עם זאת, ניתן למזער או אפילו לבטל את הפגיעה הפוטנציאלית בקרקע ובבתי גידול.
כמובן, ישנן בעיות מסוימות עם פאנלים סולאריים. למרבה המזל, עם הכנה קפדנית ותשומת לב לטכניקות סילוק מתאימות, ניתן להימנע מהבעיות האפשריות.
6. שימוש במים
מים אינם נחוצים על ידי תאים פוטו-וולטאיים סולאריים כדי לייצר חשמל. ובכל זאת, חלק מהמים מנוצלים לייצור רכיבי PV סולאריים, בדיוק כמו בכל תהליך ייצור אחר.
מים נחוצים לקירור במפעלים תרמיים סולאריים מרוכזים (CSP), כפי שהם נחוצים במפעלי חשמל תרמיים אחרים. סוג מערכת הקירור, מיקום המפעל ועיצוב המפעל משפיעים על כמות המים בשימוש.
עבור כל מגה-ואט-שעה של חשמל שנוצר, מפעלי CSP עם מגדלי קירור וטכנולוגיה למחזור רטוב מסירים 600-650 ליטר מים. מכיוון שהמים אינם הולכים לאיבוד כקיטור, למתקני CSP המשתמשים בטכנולוגיית קירור חד פעמי יש רמות נסיגת מים גבוהות יותר אך השימוש הכולל במים נמוך יותר.
כמעט 90% פחות מים משמשים במתקני CSP כאשר מיושמת טכנולוגיית קירור יבש. עם זאת, יעילות נמוכה יותר והוצאות מוגברות הן העלויות הקשורות לחיסכון במים אלה. יתר על כן, היעילות של טכניקת הקירור היבש יורדת באופן דרמטי מעל 100 מעלות פרנהייט.
ניתוח זהיר של פשרות המים הללו הוא חיוני מכיוון שרבים מהמקומות בארצות הברית עם הפוטנציאל הגבוה ביותר לאנרגיה סולארית הם גם האקלים היבש ביותר.
7. חומרים מסוכנים
תרכובות מסוכנות רבות מועסקות בתהליך ייצור תאי PV; רוב החומרים הללו משמשים לניקוי וטיהור משטח המוליכים למחצה.
חומרים אלה כוללים חומצה הידרוכלורית, חומצה גופרתית, חומצה חנקתית, מימן פלואוריד, 1,1,1-טריכלורואתן ואציטון. הם דומים לאלה המשמשים בעסקי המוליכים למחצה הכלליים.
סוג התא, מידת הניקוי הנדרשת וגודל פרוסת הסיליקון משפיעים כולם על כמות וסוג הכימיקלים המשמשים. יש דאגות לעובדים הנושמים אבק סיליקון.
כדי למנוע חשיפה של עובדים לכימיקלים רעילים וכדי להבטיח כי פסולת מוצרי ייצור מסולקת כראוי, יצרני PV נדרשים לציית לכללי ארה"ב.
בהשוואה לתאי סיליקון פוטו-וולטאיים קונבנציונליים, תאי PV בעלי סרט דק מכילים מספר רכיבים מסוכנים יותר, כגון גליום ארסניד, נחושת-אינדיום גליום דיסלןיד וקדמיום טלוריד.
טיפול וסילוק לא נאותים של פריטים אלה עלולים להוות סיכונים משמעותיים לסביבה או לבריאות הציבור. ליצרנים יש מוטיבציה כלכלית, לפיכך, לוודא שהחומרים היקרים ביותר, ולעתים קרובות לא שכיחים, ממוחזרים, לעומת זרוקים.
8. פסולת פאנלים סולאריים
חלק מהתחזיות קובעות שעד שנת 2050, פסולת הפאנלים הסולאריים בעולם עשויה להגיע ל-78 מיליון טון . כמות פסולת זו תהיה קשה ביותר עבור עסקי מיחזור להתמודד איתה, משום שעדיין אין להם פתרונות סילוק מתאימים, כגון אתרי הטמנה.
החדשות הטובות הן שבעיה זו זוהתה בשלב מוקדם ושכמה עסקים כבר פיתחו תרופות משתלמות (אחריות מוצר ארוכה יותר) ותרופות טכנולוגיות (טכנולוגיות מיחזור).
9. מחזור
מה קורה אם פאנלים סולאריים מתקלקלים או מוציאים אותם משימוש? מיחזור פאנלים סולאריים עדיין לא הפך לבעיה משמעותית, אך ככל שיהיה צורך להחליף פאנלים סולאריים, הדבר יקרה בעשורים הקרובים.
כיום ניתן להשליך מודולים סולאריים לצד פסולת אלקטרונית נפוצה אחרת. מדינות שאין להן מנגנונים הולמים לסילוק פסולת אלקטרונית פגיעות יותר לבעיות מיחזור.
סיכום
לייצור אנרגיה סולארית יש כמה חסרונות, בדיוק כמו טכנולוגיות אחרות לייצור חשמל. עם זאת, ההשפעות הללו אינן כה גדולות. עד שהם לא מספיק גדולים, הם לא פוגעים או מתעסקים באקולוגיה ובאיזון.
הדבר הטוב ביותר באנרגיה סולארית הוא שמכיוון שניתן לייצר אותה ולהשתמש בה באופן מקומי על ידי אנשים, ניתן להפחית את ההשפעות השליליות שלה. שלא כמו מערכים סולאריים גדולים, מערכות סולאריות מותקנות בדרך כלל על גגות על ידי בעלי בתים או עסקים, והן אינן דורשות מים לקירור.
אנרגיה סולארית, אם כן, היא ללא ספק בחירה ירוקה הרבה יותר ויש לה אפקט בר-קיימא מבחינה סביבתית.