Produkcja paneli fotowoltaicznych a ekologia – czy jest szkodliwa?

​​​​​​​Panele fotowoltaiczne to inwestycja, na którą decyduje się coraz więcej właścicieli gospodarstw domowych. Są ciekawą alternatywą w kontekście oszczędności prądu, a także wpływu na środowisko. Czy jednak jest to rozwiązanie bez wad? Spróbujemy odpowiedzieć na pytanie, czy fotowoltaika jest ekologiczna i czy ma korzyści dla środowiska. Zapraszamy więc do krótkiej lekcji pt. „Fotowoltaika a ekologia”.

Produkcja paneli fotowoltaicznych a ekologia – co warto wiedzieć?

Instalacje fotowoltaiczne cieszą się sporym zainteresowaniem ze względu na oszczędność na rachunkach za prąd, co dostrzega się dopiero w przyszłości, przeważnie kilka lat po zainwestowaniu, a także na ekologiczne działanie. Fotowoltaika opiera się na przetwarzaniu energii słonecznej (która jest jednym ze źródeł OZE) w elektryczną. Ta minielektrownia wykorzystuje surowce odnawialne, co uważa się za jedną z największych korzyści fotowoltaiki dla środowiska. Mimo wszystko pojawiają się pewne wątpliwości.

Aby panele fotowoltaiczne trafiły na dach Twojego domu, trzeba je najpierw wyprodukować, a proces produkcji niekoniecznie może być już tak ekologiczny. W przypadku jakiejkolwiek ekoalternatywy, czy są to panele, czy np. auta elektryczne, warto zwracać uwagę na cykl życia produktu. Obejmuje on okres od produkcji poprzez eksploatację, aż do utylizacji. Każdy z nich pozostawia za sobą ślad węglowy. Jak można się domyślić, również w kontekście fotowoltaiki nie jest on zerowy. Na taką ocenę życia produktu składa się nie tylko stopień emisji gazów cieplarnianych do atmosfery, ale także emisja metali ciężkich, dostępność zasobów i w końcu czas zwrotu nakładów energetycznych.

W jakim stopniu produkcja paneli fotowoltaicznych wpływa na ekologię?

Zapotrzebowanie na elektryczność jest wysokie, a fotowoltaika to m.in. rozwiązanie problemu wysokich cen prądu. Jednak produkcja paneli słonecznych także wymaga zużycia pewnych pokładów energii. Jak więc się je produkuje? Głównym etapem jest tu przetwarzanie krzemu, podczas którego powstają, niestety, substancje toksyczne. Obecnie, dzięki rozwojowi technologii, produkcja paneli nie wytwarza ich aż tylu, jednak wciąż nie jest to zadowalający wynik. Nie mniej istotny jest fakt, że około połowę paneli produkuje się w Chinach, gdzie głównym źródłem energii wciąż jest węgiel z elektrowni konwencjonalnych.

Warto również wziąć pod uwagę koszt produkcji paneli fotowoltaicznych. I w tym przypadku nowe technologie przynoszą korzyści. Według Amerykańskiego Narodowego Laboratorium Energii Odnawialnej, dzięki optymalizacji procesów, koszt produkcji ogniw słonecznych typu III-V może spaść do 0,20-0,80 USD/W. Jedyną wadą pozostają dość wysokie koszty transportu.

Wszystkie te etapy mają wpływ na powiązania między fotowoltaiką a środowiskiem. Jednak w ogólnym rozrachunku liczy się wspominany wcześniej czas zwrotu nakładów energetycznych. W kontekście paneli PV wynosi on ok. 1,5 roku. Oznacza to, że po tym okresie będą w pełni bezemisyjne, dlatego wpływ fotowoltaiki na środowisko można ocenić pozytywnie.

Jakie czynniki chemiczne podczas produkcji paneli fotowoltaicznych są wytwarzane i wpływają na ekologię?

Wyprodukowanie paneli PV nie pozostaje bez wpływu na środowisko. Początkowo kwarc rafinuje się do postaci krzemu elementarnego, ten zaś przekształcany jest w krzem metalurgiczny, a na sam koniec w polikrzem. Używa się do tego wysokich temperatur, a cały proces – jeszcze kilka lat temu – wymagał korzystania z ogromnych pieców (których źródłem zasilania jest energia elektryczna). Niestety, powstaje tu pewien szkodliwy odpad, a mianowicie czterochlorek krzemu, który wymaga specjalnej utylizacji.

Należy pamiętać o samym procesie likwidacji instalacji fotowoltaicznej. Żywotność paneli określa się na ok. 30 lat. Po tym czasie powinny zostać poddane recyklingowi, choć taki proces nie jest szczególnie prosty i z pewnością nie mało szkodliwy. Panele PV traktuje się jako odpad specjalny ze względu na wytwarzanie toksycznych substancji, takich jak ołów, gal, selen, ind, kadm i tellur. Nie oznacza to jednak, że panele fotowoltaiczne są szkodliwe dla środowiska – powyższe informacje to jedynie dowód na to, że rozwiązanie nie jest czyste ekologicznie. Jednak powyższe substancje nie są aż tak toksyczne, jak np. aluminium.

Teraz wiesz już, jaka jest zależność między panelami fotowoltaicznymi a środowiskiem w stosunku do korzyści płynących ze źródeł odnawialnych. Mimo że w całym cyklu życia nie są bezemisyjne, to zdecydowanie można uważać je za ekologiczne rozwiązanie.