ما هو الأثر البيئي لتوليد الطاقة الشمسية؟

• استخدام الأراضي

• استخدام المياه

• مواد خطيرة

• انبعاثات دورة الحياة

يتم الترويج للطاقة الشمسية على أنها بديل أخضر للبيئة ، بديل يسخر الطاقة المجانية الوفيرة من الشمس. يأتي مع وعد بتوفير طاقة أرخص للمستهلكين بالإضافة إلى كونه مصدر طاقة خالٍ من انبعاثات غازات الاحتباس الحراري والملوثات الأخرى. ولكن كما أوضح النقاد بسرعة ، فإن تلك الصورة الوردية ليست صحيحة تمامًا.

تأتي الطاقة الشمسية مع تحدياتها البيئية الخاصة فيما يتعلق باستخدام الأراضي واستهلاك المياه والانبعاثات واستخدام المواد الخطرة. دعنا نلقي الضوء على تلك التأثيرات البيئية ، ونحدد ما إذا كان الخير يفوق السيئ عندما يتعلق الأمر بالطاقة الشمسية والبيئة.

استخدام الأراضي

تعتمد آثار استخدام الأراضي لمشاريع الطاقة الشمسية على حجمها. لا تعتبر المصفوفات الصغيرة الموجودة على الأسطح مصدر قلق كبير. ومع ذلك ، يمكن أن تستهلك المشاريع الأكبر حجمًا الكثير من العقارات.

اعتمادًا على التضاريس وكثافة الطاقة الشمسية ونوع تكنولوجيا الطاقة الشمسية ، يمكن أن تمتد الأنظمة الكبيرة في أي مكان من 3.5 إلى 16.5 فدانًا لكل ميغاواط من التوليد. (ساعة واحدة ميغاواط يمكن أن تخدم حوالي 650 منزلًا ، أكثر أو أقل).

كما يشير اتحاد العلماء المهتمين (UCS) ، يمكن للمنشآت الشمسية الكبيرة أن تثير مخاوف بشأن تدهور الأراضي وفقدان الموائل.

على عكس مشاريع طاقة الرياح التي يمكن أن تتعايش مع استخدام الأراضي الزراعية ، هناك فرصة ضئيلة لنموذج الاستخدام المشترك مع التركيبات الشمسية الكبيرة التي يمكن أن تعطل النباتات والحيوانات المحلية. يمكن التخفيف من حدة هذه المشكلة من خلال استخدام المواقع منخفضة القيمة مثل الحقول البنيوية أو مواقع التعدين المهجورة أو على طول ممرات النقل والنقل.

استخدام المياه

فيما يتعلق باستخدام المياه ، من المهم ملاحظة أن هناك نوعين رئيسيين من تكنولوجيا الطاقة الشمسية:

• الخلايا الشمسية الكهروضوئية

• محطات الطاقة الشمسية الحرارية المركزة (CSP)

لا تستخدم الطاقة الشمسية الكهروضوئية المياه في توليد الكهرباء ، في حين أن مشاريع الطاقة الشمسية المركزة تستهلك المياه. يعتمد الاستخدام الفعلي للمياه على متغيرات مثل تصميم المحطة والموقع ونوع نظام التبريد المستخدم.

وفقًا لـ UCS ، فإن محطات الطاقة الشمسية المركزة التي تستخدم تقنية إعادة التدوير الرطب مع أبراج التبريد تسحب ما بين 600 و 650 جالونًا من الماء لكل ميغاواط / ساعة من الإنتاج الكهربائي. يمكن لتقنية التبريد الجاف أن تقلل من استخدام المياه بنسبة 90٪ ولكنها قد تؤدي إلى ارتفاع التكاليف وتقليل الكفاءة.

تتمثل إحدى نقاط القلق المحتملة في أن بعض أفضل الأماكن للحصول على الطاقة الشمسية تصادف أن يكون فيها المناخ الأكثر جفافاً وأضعف توافر المياه. لذلك ، يعد توفير المياه أحد الاعتبارات المهمة عندما يتعلق الأمر بمشاريع الطاقة الشمسية.

مواد خطيرة

يتم استخدام العديد من المواد الخطرة أثناء عملية تصنيع الخلايا الكهروضوئية. تستخدم المواد الكيميائية في الغالب لتنظيف وتنقية سطح أشباه الموصلات ، بما في ذلك مواد مثل حمض الهيدروكلوريك وحمض الكبريتيك وحمض النيتريك وفلوريد الهيدروجين و 1،1،1 ثلاثي كلورو الإيثان والأسيتون.

يجب أن يفي المصنعون بالمتطلبات القانونية للتأكد من عدم تعرض العمال للأذى نتيجة التعرض للمواد الكيميائية الخطرة ، والتخلص من هذه المواد بشكل صحيح.

تشتمل الخلايا الكهروضوئية ذات الأغشية الرقيقة على مواد سامة مثل زرنيخيد الغاليوم والنحاس والإنديوم والغاليوم ديسيلينيد والكادميوم تيلورايد. في حين أن المعالجة غير الصحيحة أو التخلص منها قد يؤدي إلى مخاوف بيئية خطيرة ، فإن المصنعين لديهم دافع كبير لإعادة تدوير هذه المواد عالية القيمة بدلاً من إرسالها إلى مكب النفايات.

من المؤكد أن المواد السامة مرتبطة بكل نوع من أنواع توليد الطاقة. يجب تنظيف الفحم بالمواد الكيميائية وحرقه ، وتتطلب الطاقة النووية مواد مشعة للغاية ، وتستخدم توربينات الرياح المعادن التي يجب استخراجها ومعالجتها. لا يوجد نوع طاقة مثالي ، ولكن من الواضح أن بعضها أفضل من البعض الآخر ، كما يتضح من انبعاثات دورة الحياة المقارنة التي تمت مناقشتها في القسم التالي.

انبعاثات دورة الحياة

تكتسب الطاقة الشمسية سمعتها الممتازة كمصدر للطاقة من حيث أنها لا تولد غازات الدفيئة أثناء العمليات. ومع ذلك ، يتم إنشاء انبعاثات الاحتباس الحراري في مراحل أخرى من دورة حياة الطاقة الشمسية. تشمل هذه المراحل استخراج الموارد والتصنيع والنقل والتركيب والصيانة وإيقاف التشغيل والتفكيك.

هذا الاستثمار الأولي في الطاقة يتم سداده ، مع ذلك ، من خلال 30 عامًا من توليد الطاقة الصديق للبيئة. من ناحية أخرى ، تستمر الطاقة المولدة من الوقود الأحفوري في إنتاج انبعاثات غازات الاحتباس الحراري على أساس مستمر.

نعم ، تتطلب الطاقة الشمسية الكهروضوئية كميات كبيرة من الطاقة مقدمًا للتعدين وتصنيع المواد ، وفقًا لمقالة واحدة ، ولكن عندما يتم تفريق هذا الانبعاث على مدى 30 عامًا من التوليد ، تكون الانبعاثات / كيلووات ساعة أكثر ملاءمة.

تظهر معظم التقديرات أن الطاقة الشمسية ، على مدار دورة حياتها الكاملة ، تنتج مكافئ ثاني أكسيد الكربون أقل بكثير من الغاز الطبيعي ، وأقل بكثير من الفحم. وفقًا لـ UCS ، تقع الأنظمة الكهروضوئية بين نطاق يتراوح بين 0.07 و 0.18 رطل من مكافئ ثاني أكسيد الكربون لكل كيلو واط / ساعة ، بينما تولد الأنظمة الشمسية CSP مكافئًا لثاني أكسيد الكربون في نطاق يتراوح من 0.08 إلى 0.2 رطل. هذه الأرقام أقل بكثير من انبعاثات دورة الحياة للغاز الطبيعي (0.6-2 رطل من ثاني أكسيد الكربون / كيلوواط ساعة) والفحم (1.4-3.6 رطل من ثاني أكسيد الكربون / كيلوواط ساعة).

لذلك في حين أن الطاقة الشمسية ليست حلاً مثاليًا ، فهي صديقة للبيئة أكثر بكثير من إنتاج الكهرباء من مصادر غير متجددة ، وخاصة الفحم. في النهاية ، ما إذا كان استخدام الطاقة الشمسية فكرة جيدة في مجتمعك أم لا يعتمد على متغيرات مثل الإشعاع الشمسي ومصادر الطاقة المتجددة الأخرى.

• يشارك

• سقسقة

• يشارك

• بريد إلكتروني