9 Kesan Alam Sekitar Sistem Fotovoltaik

Secara ringkasnya, kita membincangkan kesan sistem tenaga solar terhadap alam sekitar apabila kita membincangkan impak alam sekitar sistem fotovoltaik.

Matahari merupakan sumber tenaga yang sangat besar yang baru sahaja ditemui. Ia menawarkan sumber yang banyak yang boleh menghasilkan elektrik yang mampan, bersih dan tidak mencemarkan , bermakna tiada pelepasan yang menyumbang kepada pemanasan global.

Telah didapati dalam beberapa tahun kebelakangan ini bahawa tenaga suria mungkin ditangkap dan disimpan untuk kegunaan secara global dengan harapan akhirnya menggantikan sumber tenaga tradisional. Dengan perhatian semua orang beralih kepada sumber tenaga yang lebih hijau, tenaga suria telah menjadi semakin penting.

Pada masa ini, tenaga suria menyumbang 1.7% daripada pengeluaran elektrik global. Kedua-dua teknik pengeluaran dan bahan yang digunakan telah melihat kemajuan yang ketara.

Kesan Alam Sekitar Sistem Fotovoltaik

Sebelum tenaga suria boleh digunakan sebagai sumber tenaga yang benar-benar bersih, beberapa halangan alam sekitar masih perlu ditangani. Antaranya ialah

Penggunaan tanah
Penggunaan Air
Kesan terhadap Sumber Air, Udara dan Tanah
Bahan Berbahaya
Pengeluaran Panel Suria
Pembersihan Semikonduktor
Bahan Pencemar dan Sisa Suria
Risiko Alam Sekitar Perlombongan
Kesan Alam Sekitar Mengangkut Panel Suria

1. Guna Tanah

Pemasangan solar berskala utiliti yang lebih besar boleh menyebabkan kebimbangan tentang kehilangan habitat dan degradasi tanah , bergantung pada lokasinya. Jumlah keluasan tanah yang diperlukan berbeza-beza mengikut teknologi, lokasi, topografi dan keamatan sumber solar.

Sistem fotovoltaik skala utiliti dianggarkan memerlukan antara 3.5 dan 10 ekar bagi setiap megawatt, manakala kemudahan CSP dianggarkan memerlukan antara 4 dan 16.5 ekar bagi setiap megawatt.

Pemasangan solar mempunyai peluang yang lebih kecil untuk wujud bersama dengan kegunaan pertanian daripada kemudahan angin. Sistem suria berskala utiliti boleh, walau bagaimanapun, mengurangkan kesan negatifnya terhadap alam sekitar dengan dipasang di kawasan yang kurang diingini, seperti medan perang, tapak bekas lombong, atau talian penghantaran dan trafik sedia ada.

Tatasusunan PV solar yang lebih kecil kurang mempengaruhi penggunaan tanah dan boleh dipasang pada hartanah kediaman atau komersial.

2. Penggunaan Air

Sel fotovoltaik suria boleh menjana elektrik tanpa memerlukan air. Namun, beberapa air digunakan dalam pengeluaran komponen PV solar, sama seperti dalam proses pembuatan lain.

Air diperlukan untuk penyejukan di loji terma solar pekat (CSP), seperti di loji elektrik terma yang lain. Jenis sistem penyejukan, lokasi loji dan reka bentuk loji semuanya mempengaruhi jumlah air yang digunakan.

Untuk setiap megawatt-jam kuasa yang dijana, loji CSP dengan menara penyejuk dan teknologi peredaran semula basah mengeluarkan 600–650 gelen air. Oleh kerana air tidak hilang sebagai wap, kemudahan CSP yang menggunakan teknologi penyejukan sekali melalui mempunyai tahap pengeluaran air yang lebih tinggi tetapi penggunaan air keseluruhan yang lebih rendah.

Hampir 90% kurang air digunakan dalam kemudahan CSP apabila teknologi penyejukan kering dilaksanakan. Kecekapan yang lebih rendah dan peningkatan perbelanjaan adalah kos yang berkaitan dengan penjimatan air ini. Tambahan pula, kecekapan teknik penyejukan kering berkurangan secara mendadak melebihi 100 darjah Fahrenheit.

3. Kesan terhadap Sumber Air, Udara dan Tanah

Pembangunan kemudahan suria berskala besar memerlukan penggredan dan pembersihan, yang mengubah laluan saliran, memadatkan tanah dan meningkatkan hakisan.

Penggunaan air oleh sistem menara pusat untuk penyejukan merupakan satu kebimbangan dalam persekitaran gersang kerana peningkatan permintaan air boleh memberi tekanan kepada bekalan yang ada dan mengakibatkan tumpahan bahan kimia dari kemudahan yang boleh mencemari air bawah tanah atau kawasan sekitarnya.

Membina kemudahan tenaga solar boleh memberi risiko kepada kualiti udara, sama seperti membangunkan mana-mana kompleks perindustrian yang besar. Bahaya ini termasuk penyebaran penyakit yang dibawa oleh tanah dan peningkatan bahan zarahan bawaan udara yang mencemarkan bekalan air.

4. Bahan Berbahaya

Banyak sebatian berbahaya digunakan dalam proses pengeluaran sel PV; majoriti bahan ini digunakan untuk membersihkan dan menulenkan permukaan semikonduktor. Bahan-bahan ini termasuk asid hidroklorik, asid sulfurik, asid nitrik, hidrogen fluorida, 1,1,1-trikloroetana, dan aseton.

Mereka adalah setanding dengan yang digunakan dalam perniagaan semikonduktor am. Jenis sel, tahap pembersihan yang diperlukan, dan saiz wafer silikon semuanya mempengaruhi kuantiti dan jenis bahan kimia yang digunakan.

Terdapat kebimbangan bagi pekerja yang menghirup habuk silikon. Untuk mengelakkan pendedahan pekerja kepada bahan kimia toksik dan untuk menjamin bahawa produk buangan pembuatan dilupuskan dengan sewajarnya, pengeluar PV dikehendaki mematuhi peraturan A.S.

Berbanding dengan sel fotovoltaik silikon konvensional, sel PV filem nipis mengandungi beberapa komponen yang lebih berbahaya, seperti gallium arsenide, copper-indium gallium diselenide, dan cadmium telluride. Pengendalian dan pelupusan item ini yang tidak mencukupi boleh mendatangkan risiko yang ketara kepada alam sekitar atau kesihatan awam.

Oleh itu, pengilang adalah bermotivasi kewangan untuk memastikan bahawa bahan-bahan yang sangat berharga dan sering tidak biasa ini dikitar semula berbanding dengan dibuang.

5. Pengeluaran Panel Suria

Pembuatan panel solar menggunakan banyak sumber, termasuk bahan perindustrian, bahan api fosil dan sejumlah besar air. Sumber tenaga utama yang digunakan dalam pembuatan panel solar ialah arang batu, yang secara langsung berkaitan dengan pelepasan karbon yang lebih tinggi.

Dalam proses membuat panel solar, natrium hidroksida dan asid hidrofluorik kedua-duanya digunakan. Peraturan ketat tentang pengendalian dan penghapusan air sisa berbahaya adalah perlu untuk kedua-duanya. Dalam pada itu, pekerja di fasiliti yang menghasilkan panel solar perlu dilindungi daripada bahan berbahaya ini. Ini memerlukan perlindungan terkawal.

Menurut kajian, semasa proses pengeluaran, zarah silikon dilepaskan ke alam sekitar dan menyebabkan silikosis pada mereka yang telah diketahui berhubung dengannya. Telah ditunjukkan bahawa individu yang terdedah kepada zarah silikon semasa proses pengeluaran boleh mengalami silikosis.

6. Pembersihan Semikonduktor

Sel fotovoltaik (PV) diperbuat daripada wafer semikonduktor yang dibersihkan menggunakan bahan kimia toksik. Ini terdiri daripada asid sulfurik dan hidrofluorik.

Untuk menghapuskan kerosakan dan mencipta tekstur permukaan yang betul, proses pembersihan ini adalah penting. Asid hidrofluorik, sebaliknya, boleh menghakis tisu dan menyahkalsasi tulang, menjadikannya maut kepada orang yang tidak dilindungi. Ia mesti dikendalikan dan dilupuskan dengan sangat berhati-hati.

Memandangkan natrium hidroksida lebih mudah dikendalikan dan dilupuskan serta mengurangkan risiko kepada kesihatan pekerja, ia mungkin pilihan yang lebih selamat.

7. Bahan Pencemar dan Sisa Suria

Memandangkan beberapa set panel pertama yang dipasang baru sahaja tamat tempoh, masalah kitar semula panel solar yang sudah lapuk tidak mendapat banyak perhatian. Pengendalian panel fotovoltaik yang telah tamat tempoh menjadi isu kritikal sekarang apabila tamat tempohnya semakin hampir.

Walaupun plumbum dan kadmium terdapat dalam panel solar-kedua-duanya diketahui menyebabkan kanser-ia terutamanya terdiri daripada kaca. Akibatnya, terdapat kebimbangan tentang keselamatan bahan cemar. Pembuangan kekotoran memerlukan kos tambahan untuk mengitar semula komponen ini.

Pada masa ini, panel solar yang ketinggalan zaman sering dilupuskan di tapak pelupusan sampah kerana ia sukar untuk digunakan semula dengan mudah. Oleh kerana panel tersebut mengandungi bahan kimia berbahaya, terdapat bahaya alam sekitar yang ketara yang berkaitan dengan teknik ini.

Air hujan mempunyai potensi untuk melepaskan dan menghanyutkan kadmium, yang kemudiannya meresap ke dalam tanah dan mencemarkan alam sekitar.

8. Risiko Alam Sekitar Perlombongan

Majoriti teknologi moden menggunakan mineral yang jarang ditemui dalam pembuatannya. Sama seperti ini, panel fotovoltaik menggunakan lebih daripada 19 mineral luar biasa ini.

Ini adalah sumber terhad yang dituai dengan tekun di banyak tempat di seluruh dunia. Apabila negara berusaha untuk meningkatkan pengeluaran tenaga boleh diperbaharui dan memenuhi permintaan pengguna untuk teknologi, terdapat permintaan yang sangat tinggi untuk mineral ini.

Penyelidikan menunjukkan bahawa tidak akan ada cukup indium, komponen yang digunakan dalam panel fotovoltaik, untuk memenuhi permintaan yang luar biasa dan memacu revolusi hijau ini.

Keputusan ini membimbangkan, dan kesan perlombongan menjadikannya lebih membimbangkan. Telah ditunjukkan bahawa perlombongan menyebabkan lubang benam, kehilangan biodiversiti , dan keracunan aliran air berdekatan oleh sisa logam yang sangat berasid.

9. Kesan Alam Sekitar Mengangkut Panel Suria

Pelepasan berkaitan pengangkutan daripada panel solar menimbulkan masalah tambahan. Walaupun dibuat di seluruh dunia, panel solar kebanyakannya dihasilkan di China, Amerika Syarikat dan Eropah. Tambahan pula, bahagian untuk panel solar yang dibuat di satu negara mungkin perlu dihantar ke negara lain.

Sejujurnya, agak sukar untuk menganggarkan jejak karbon tepat yang berkaitan dengan setiap langkah proses pengeluaran sebarang jenis panel solar. Kesan pengeluaran panel solar terhadap alam sekitar belum dikaji atau didokumenkan secara meluas.

Walau bagaimanapun, menurut laporan, Gabungan Ketelusan Penyelidikan Bahan sedang cuba mengukur dan mendedahkan jejak karbon perlombongan, pembuatan dan penghantaran panel solar.

Perlu diperhatikan bahawa kuantiti pelepasan karbon yang dihasilkan semasa pengeluaran panel solar adalah jauh lebih rendah daripada kemudahan tenaga konvensional dan jauh lebih rendah daripada perlombongan arang batu , fracking atau penggerudian minyak.

Isu biasa dengan panel solar, bagaimanapun, adalah apa yang berlaku kepada mereka selepas jangka hayat 25 tahun biasa mereka, yang melangkaui pengeluaran.

Kesimpulan

Walaupun tenaga suria tidak sempurna, secara amnya, ia mempunyai kesan positif terhadap alam sekitar dan kewangan.

Ya, perlombongan dan pengeluaran panel solar mengambil kuantiti tenaga yang sangat besar, dan ya, prosesnya melibatkan penggunaan bahan kimia. Walau bagaimanapun, bertentangan dengan apa yang ditunjukkan oleh data, kedua-dua fakta yang tidak dapat dipertikaikan ini tidak membayangkan bahawa panel solar mempunyai kesan negatif bersih.

Dalam masa kurang daripada dua tahun, tenaga yang digunakan untuk menghasilkan panel solar akan dipulihkan. Walaupun tenaga suria dipertimbangkan semasa peringkat pengeluaran dan pemprosesan, pelepasan yang dihasilkan adalah 3-25 kali lebih rendah daripada apabila kuantiti tenaga yang sama dihasilkan menggunakan bahan api fosil.

menggunakan tenaga suria mempunyai pelepasan yang lebih sedikit daripada menggunakan mana-mana bahan api fosil, terutamanya arang batu, yang menjadikannya teknologi yang sangat berfaedah.