О зеленой солнечной энергии в последние годы говорится очень много, ее представляют чуть ли не решением всех существующих проблем в экономике и энергетике. Однако так ли безопасны солнечные панели, могут ли они нанести вред людям, домашним и диким животным, окружающей среде?
Факторы опасности
В общем-то любой предмет может быть опасным. Солнечные батареи закрепляют на крыше, если вдруг они решат упасть, безусловно, нанесут существенный вред человеку или животному, оказавшемуся в этот момент внизу. Однако стоит ли рассматривать этот фактор как угрозу именно от солнечной панели? Наверное, нет, так как на ее месте может оказаться, например, спутниковая антенна или флюгер, которые нанесут аналогичный, а то и более серьезный вред.
К опасностям, которые потенциально могут исходить именно от солнечных панелей, относят:
- Загрязнение окружающей среды при производстве и утилизации.
- Электромагнитные и другие, в том числе радиационные излучения во время работы.
- Последствия для природы из-за установки станций.
Все ли перечисленные угрозы реальны, и можно ли их устранить, не останавливая развитие солнечной энергетики?
На сегодняшний день существует несколько типов солнечных батарей, у которых отличается производительность, КПД и цена. Хотя принцип выработки электричества от солнечных лучей у всех панелей одинаков, для этого используют различные материалы. Подавляющее большинство солнечных панелей для домашних электростанций сделаны из кремния, так как это – самый дешевый из всех возможных материалов, поэтому большее внимание уделим именно этому типу оборудования.
Вредность производства и утилизации солнечных панелей
Кремний, который преобразует солнечную энергию в электрическую – один из самых распространенных химических элементов на Земле. Его получают из песка. Однако для выделения кремния используют трихлорсилан – ядовитую взрывоопасную смесь. Маленькая капелька этого вещества, попавшая на кожу человека, вызывает страшнейший химический ожог. Побочным продуктом при производстве кремния становится соляная кислота – одна из самых опасных и агрессивных. Так что безопасным производство солнечных панелей назвать нельзя.
Получение всех материалов, используемых при изготовлении солнечных панелей: стекла, алюминия, стали, свинца, меди, кремния и других, требует немало энергии. Электропитание производственные предприятия получают не от солнечных станций, а от атомных или гидравлических, а также работающих на углеводородах – нефти или газе. Для производства «чистой энергии» сначала тратят немало «грязной».
Не менее затратна утилизация и переработка солнечных панелей. Выбрасывать выработавшие ресурс или сломанные панели на обычную свалку нельзя. Хотя процент содержания вредных для экологии элементов в домашних кремниевых солнечных батареях невелик, он все-таки есть. По мере накапливания на свалке старых панелей угроза экологии может стать весьма существенной. Кроме того, практически полностью материалы, используемые в производстве панелей, могут быть использованы вторично, так что переработка полностью обоснована.
К сожалению, технология утилизации достаточно сложна. Даже для разборки солнечной панели на комплектующие требуется специальное оборудование и обученный персонал. Стоимость работ по переработке панелей пока дороже, чем получаемое вторсырье.
Таким образом производство и последующая утилизация солнечных батарей отнюдь не «зеленые». Трудно сказать, что перевесит на чаше весов: затраты ресурсов на производство и утилизацию или польза от полученной электроэнергии. Однако технологии постоянно совершенствуются, поэтому весьма вероятно, что уже через несколько лет ситуация изменится в лучшую сторону и солнечная энергетика станет доступнее, дешевле и безопаснее.
Излучения от солнечных панелей в процессе производства электроэнергии
Немало людей, которых беспокоит обилие всевозможных излучений от эксплуатируемой техники: мобильных телефонов, вышек сотовой связи, электрических кабелей, микроволновок… Принцип работы солнечной панели подразумевает движение электронов под действием солнечных лучей. Не «выпрыгивают» ли эти электроны за пределы панели, не несут ли они угрозу людям?
Скептиков можно успокоить: с этой стороны солнечные панели полностью безопасны. В составе фотоэлементов, используемых в домашних станциях, нет радиоактивных веществ. Двигающиеся электроны направляются прямиком в провода, «выпрыгивать» из панели и атаковать людей у них нет никакой возможности.
Солнечные батареи вырабатывают постоянный ток, который накапливается аккумуляторами и преобразуется инверторами. При движении электротока по проводам, конечно, возникает магнитное поле, но его характеристики не превышают показатели вокруг любых других проводов, проложенных в доме от сети центрального электроснабжения.
Вред природе от работающих солнечных станций
На первый взгляд никакого вреда от солнечных панелей природе нет и быть не может, раз уж они не генерируют опасные излучения. Однако тут не все так просто. Одна маленькая солнечная станция, размещенная на крыше загородного дома, конечно, вреда не принесет. Но вот с крупными электростанциями, раскинувшимися ни на одном гектаре, все уже не так однозначно.
- Солнечные панели формируют устойчивую тень, которая препятствует росту растений. Когда речь идет о гектарах, это может стать критичным. Снижается выработка кислорода, уменьшается кормовая база для диких животных.
- Если солнечная станция занимает место полей, на которых ранее выращивали полезные культуры или пасли домашний скот, речь может идти и об ущербе сельскому хозяйству, пищевой промышленности и экономике. Например, в Калифорнии расположена электростанция, которая вырабатывает 550 МВт электроэнергии и занимает площадь, равную 25,6 км2.
- В производстве панелей крупных солнечных станций используется не кремний, а другие, часто более опасные, вещества, например, теллурид кадмия, который представляет угрозу при взаимодействии даже с очень слабыми кислотами, образуя ядовитые соединения. Кроме того, кадмий, который может выделяться под влиянием определенных условий, например, под воздействием осадков, опасен для окружающей среды, почвы, грунтовых вод. Применение опасных элементов обусловлено большей производительностью панелей. Для покупки населением у таких панелей слишком высокая цена.
- Лучи солнца сильно нагревают поверхность панели, что приводит к разогреву воздуха над ней. Большие объемы горячего воздуха могут вызвать изменение микроклимата на местности, снизить влажность, повысить температуру, спровоцировать движение воздушных потоков.
Конечно, потенциальный вред природе наносят только крупные солнечные электростанции, причем при строительстве угроза учитывается. Изменения микроклимата от обычной домашней солнечной батареи столь незначительны, что даже на участке рядом с домом их никто не заметит. Однако считать солнечную энергию абсолютно безопасной в глобальном масштабе все-таки не стоит. Оборудование нуждается в постоянной доработке и совершенствовании, направленном на повышении КПД, снижении энергоемкости и вредности производства и утилизации.
Вы замечали какие-то вредные последствия от использования домашней солнечной станции для людей, животных, природы?
Подписывайтесь на наш канал, чтобы не пропустить новые публикации!