Tényleg olyan borzasztó a napelemek ökológiai lábnyoma?
2020 / 02 / 08 / Rácz Tamás
Tényleg olyan borzasztó a napelemek ökológiai lábnyoma?
Ha már működik, nem szennyez a napelem, na de előtte és utána? Természetesen a gyártás és a feldolgozás az élettartam végén nem megy emisszió nélkül.

A napelemek annyira hasznos, praktikus és logikus dolognak tűnnek, hogy az már gyanús. Hogy csak úgy, mindenféle károsanyag-kibocsátás, füst, por, zaj nélkül termeljék ingyen az elektromos energiát - biztos van valami simli a háttérben, nem? A megújuló energiaforrások iránt szkeptikusok jellemzően azt szokták sejteni vagy sejtetni ezzel kapcsolatban, hogy a napelemek gyártása, az alapanyagok bányászata és feldolgozása, de főleg a végül nagy kupacokba kihajított elöregedett napelemekből származó gond-baj-nyűg lesz az, ahol mindezt a sok látszólagos előnyt elbukja a dolog. Utánanéztünk, hogy tényleg így van-e.

Értékes területet vesz el!

Könnyen belátható okból nem igazán reális egy mezőgazdasági terület vegyes hasznosítása ezzel az energiatermelési módszerrel. A szélturbináknál ez nem probléma: a kukoricaföld hozamát nem befolyásolja érdemben, hogy pár tövön naponta végigszalad a torony árnyékfoltja, de a napelemek alatt nemigen terem meg haszonnövény. Ha olyan a törvényi, szabályozási környezet, hogy megéri amúgy értékes mezőgazdasági területet napelemekkel befedni (és most nem akarok ujjal mutogatni az Európában, menne Magyarországon is egyre többfelé, termőföldre telepített magán-napelemfarmokra), ott ez jogos probléma. De erre volna megoldás. Ha a törvények csak az amúgy haszontalan felületekre, háztetőkre, autóparkolók fölé bányameddő-kupacokra engednének napelemet telepíteni, ezt a napelem-ellenes érvet máris félresöpörhetnénk.


Háztetőkön, parkolók, akár utak felett elhelyezve nem vesz el értékes területet, szóval aki ettől tart, a képviselőjét ösztönözze, hogy hozzon mielőbb törvényt a témában

A szükséges nyersanyagok bányászata és feldolgozása szörnyű szennyezéssel jár!

Hát persze, ahogy a szén, olaj, földgáz, urán bányászata is. Viszont a napelemeknél megvan az az előny a kibányászott nyersanyagokkal szemben, hogy nem égetjük el őket egy kazánban, illetve nem kell használat után eltemetni valami biztonságos helyre és pár ezer évig őrizni a maradékot. Mivel a napelemek anyaga már jelenleg is 90-95%-ban reciklálható (és ez az arány folyamatosan javul, erről a későbbiekben lesz szó), ha már egyszer kibányásztuk és feldolgoztuk a szükséges bauxitot, homokot, érceket, azokból újra és újra új napelemeket lehet gyártani, ha régiek elöregedtek.

A gyártási folyamat környezetszennyező!

Ha így van, az nem a napelemek hibája, hanem azoké a gyártó-gyártató cégeké, amelyek a profit növelése érdekében nem törődnek a környezeti ártalmak megelőzésével a gyártás folyamán, illetve eleve olyan országokba helyezik a gyártást, ahol ez nincs kellően szabályozva. És persze ez a gyártás biztosan nem környezetszennyezőbb, mint a szénerőművek, gázerőművek, atomerőművek hardverének gyártási folyamatai.

De nem szükséges, hogy a gyártás szennyezéssel járjon. Például: a legelterjedtebb kristályos napelemek gyártása során keletkezik egy szilícium-tetraklorid nevű anyag. Ez egy folyékony, de szobahőmérsékleten is erősen párolgó, önmagában is veszélyes, bőrpírt okozó, belélegezve a tüdőt károsító dolog, ráadásul ha ez vízzel érintkezik, sósav jön létre, ami szintén mérgező. A fegyelmezett gyártástechnológiájú cégeknél ez az anyag nem kerül kapcsolatba a környezettel - az olcsón, lazán működő cégeknél viszont igen. A lényeg ezen a téren is az, hogy a politika figyeljen oda a témára, technológiailag a szennyezés elkerülhető. Nem úgy, mint a szénerőműveknél, ahol csak csökkenthető.

Értékes vizet használ el?

Először nem is értettem, hogy miről van szó, amikor kutatásom során ez a vádpont is felmerült. Aztán kiderült, hogy a napenergia olyan különleges hasznosításáról van szó, amikor a tükrökkel koncentrált napfénnyel vizet forralnak és a keletkező gőzzel hajtanak hagyományos turbinákat. Itt a Duna és a Tisza partjain élve ez elsőre tényleg nehezen felfogható probléma, de jogos: az egyetlen ilyen erőmű, amit láttam is, a lenyűgöző látványt nyújtó, üzem közben egyfajta negatív Mordorra emlékeztető Planta Solar 10 Andalúziában van, ahol nyáron igen meleg van, eső viszont alig.


A Planta Solar 10 Sevillától nem messze található, márpedig Sevilla Európa legmelegebb városa és a környéken nyáron tényleg igen nagy a szárazság

Viszont természetesen ilyen erőművekben, pont úgy, mint a többi hőerőműben, van lehetőség visszahűteni a gőzt és a kondenzátumot fel lehet használni újra és újra. Meg aztán az ilyen erőműveknek semmi közük a cikk témáját képező napelemekhez, szóval ugorgyunk!

Méreg van benne!

Valóban, a napelemtáblák félvezető-rétegében vannak mérgező anyagok: arzenidek, például, mint az Agatha Christie-krimikben. Ha az elöregedett paneleket csak úgy halomra hánynánk a kert végében, ezek idővel (mondjuk elég hosszú idővel, talán évszázados távlatban) bele is mosódhatnának a talajba és kifejthetnék káros hatásukat. Még szerencse, hogy a napelemeket a világ civilizált tájain már most is veszélyes elektronikai hulladékként kell kezelni, és feldolgozásukat, ártalmatlanításukat komolyan veszik a hatóságok. És persze ezt a problémát is megoldja az újrahasznosítás.

Ha elöregszenek a panelek, hatalmas szemétkupacok lesznek belőlük?

Európában már jelenleg is tízezer tonnás nagyságrendben keletkezik évente napelem-hulladék és ez az évszázad derekára különböző becslések szerint kb. 50-80 millió tonnára bővül. De mivel egy napelemtábla hasznos élettartama minimálisan is 25-30 év és még csak pár éve, igazából csak a 2000-es években kezdtük el nagy mennyiségben gyártani és telepíteni a kisebb-nagyobb naperőművet, még nem kellett ezzel a problémával érdemben foglalkozni. Persze azért nagyon is foglalkoznak vele, olyan cégek, amelyek üzletet látnak a napelemeket alkotó magas feldolgozottsági fokú ipari nyersanyagok újrahasznosításában.

Tavalyelőtt kezdte meg működését Rousset városkában, Franciaországban az első, kifejezetten napelem-hulladék újrafeldogozására kialakított üzem, a Veolia (francia közműszolgáltató és hulladékkezelő cég) és a PV Cycle (2007-ben alapított európai nonprofit szervezet, mely kimondottan a napelemek újrahasznosításával foglalkozik) együttműködésében. Az évi 4000 tonnás kapacitásra felkészített mintaüzemben egy-másfél perc alatt bontanak elemeire egy-egy panelt. A keletkező fémhulladék 100%-a, az üveg 95%-a, a szilícium félvezetők 80-85%-a hasznosítható újra, a napelemtábla teljes tömegéből az újrahasznosítás kb. 95%. A kevésbé elterjedt de a jövőben várhatóan növekvő jelentőségű vékonyrétegű napelemeknél a feldolgozási arány hasonló, de a feldolgozási technológia eltérő.

Szóval szemétkupac nem lesz, bár azért megyugtatóbb lenne 100%-os feldolgozhatóságot látni a napelemek életciklusában. (Dolgoznak is rajta.) Viszont ez a 95% is lényegesen több, mint amennyit az erőművekben véglegesen elégetett gázzal, szénnel, olajjal, elhasznált uránnal kapcsolatban elmondhatunk. Szóval nagyon úgy tűnik, hogy nem attól kell félni, hogy túl sok lesz a napelem körülöttünk, hanem inkább azért kéne drukkolni, hogy mielőbb legyen elég sok belőle a klasszikus energiatermelési módszerek kiváltásához.

A szél, a víz, az atom kevésbé szennyező!

A napelemek és egyéb energiaforrások teljes életciklusára vonatkozó ökológia hatás-számítások megítélésünk szerint elég bizonytalan lábakon állnak. Túl sok tényezőt kell számításba venni, túl nagy az egyes földrajzi területek szerinti szórás az emissziót illetően. De a nagyságrendek, amiket ezek a táblázatok mutatnak, eléggé egybehangzóan azt mutatják, hogy a napelem CO2-lábnyomától majd akkor féljünk, amikor az összes szén- és gázerőművet bezártuk. Ezeknek (kivéve a nukleáris energiát) van ugyanis egy nagyságrendnyi hátránya a napelemekkel szemben, minden megalapozott kalkuláció szerint.

Egy mai szénerőmű teljes életciklusra vetített  CO2-kibocsátását a számunkra legmeggyőzőbb táblázatban, amit találtunk, átlagosan 820 g/kWh-ra számolták ki a kutatók. Ugyanez földgáz elégetésével 490, de még a dedikáltan biomasszát hasznosító erőművel is 220 g/kWh. Napelemnél 41-48 g/kWh (háztetőre telepítésnél érvényes a kisebb szám, hiszen így nem blokkolja a növényzet CO2-megkötését az árnyékoló napelem).

És most jönnek a még jobb fej energiák! Geotermikus energia: 38 gramm szén-dioxid kilowattóránként. Vízenergia: 24, beleszámítva az isonyú mennyiségű beton legyártását is, ami egy ilyen erőműhöz kell. Nukleáris energia (és tengerre telepített szélturbina): 12 g/kWh. De még ezeknél is jobb a talajra telepített szélturbina. 11 g/kWh számított CO2-emisszióval. Ez, ugye, az az energiatermelési technológia, aminek bővítése nálunk 2010 óta gyakorlatilag be van tiltva. Következő cikkünkben tehát azzal foglalkozunk, mi olyan ördögtől való a madarakat csapkodó szélerőművekben!

Ha tetszett ez a cikk, kövess minket a Facebookon is!

 

 


Először vagy itt? Ez itt a Rakéta!
Olvasd el főszerkesztőnk beköszönőjét, mire számíthatsz tőlünk!
Rakéta az Instagramon is!
Kövesd be, később jól jársz majd!
Ezek is érdekelhetnek

Hírlevél feliratkozás

Ne maradj le a jövőről! Iratkozz fel a hírlevelünkre, és minden héten elküldjük neked a legfrissebb és legérdekesebb híreket a technológia és a tudomány világából.