Для многих домовладельцев одним из основных мотивов перехода на солнечную энергию является их экологичность, положительное влияние на окружающую среду. Так, при использовании солнечной энергии снижается уровень общих выбросов парниковых газов (например, углекислого газа), уменьшаются выбросы углерода.
Но не все задумываются, что есть и другая сторона вопроса. Для изготовления панелей требуются едкие химические вещества, такие как гидроксид натрия и плавиковая кислота, а в процессе производства используются вода и электричество, выделяются парниковые газы. Все это также создает отходы. И хотя сами панели не выделяют каких-либо токсинов в атмосферу, они могут нанести вред окружающей среде на этапах производства и утилизации. Если ничего не предпринимать, эти проблемы могут подорвать ожидания того, что использование солнечной энергии поможет в борьбе с изменением климата и будет позитивно влиять на экологию в целом.
Что нужно знать о токсичности солнечных панелей
Солнечные батареи не являются токсичными напрямую, а их использование для ваших потребностей не представляет опасности для здоровья.
В производстве панелей используются потенциально вредные химические вещества. По окончании срока службы панелей производители или специализированные компании должны их утилизировать и следить за тем, чтобы не нанести вред окружающей среде.
Какие химические вещества используют в производстве панелей и опасны ли они?
Основным материалом, используемым сегодня для солнечных элементов, является кремний, получаемый из кварца. Для того, чтобы он стал пригодным для изготовления фотоэлементов, кварц добывают и нагревают в печи – в результате горения в атмосферу выделяются диоксид серы и диоксид углерода.
Также в процессе производства для подготовки кремния и изготовления пластин используются некоторые химические вещества. Одним из наиболее токсичных побочных продуктов этого процесса является тетрахлорид кремния. Если с ним обращаться неосторожно и не соблюдать определенные правила техники безопасности, это химическое вещество может привести к ожогам на коже, токсичному загрязнению воздуха, вызывающему заболевания легких. При взаимодействии с водой тетрахлорид кремния может выделять соляную кислоту. Это соединение является очень едким веществом, которое небезопасно для здоровья человека и окружающей его среды. К счастью, сегодня существует технология для безопасной переработки тетрахлорида кремния в новые кремниевые пластины. Эту технологию на данный момент использует большинство производителей солнечных панелей, тем самым устраняя риски для здоровья людей и окружающей среды.
«Львиная доля» панелей, используемых в гелиоустановках, представляют собой безопасные панели на основе кремния. А вот в тонкопленочных панелях содержатся дополнительные токсичные материалы, такие как теллурид кадмия, селенид меди-индия-галлия. Кстати, эти материалы используются в производственном процессе для многих других электронных устройств – мобильных телефонов или ноутбуков – которые также требуют специальной утилизации. Тонкопленочные панели не слишком распространены в жилом секторе из-за своих свойств и характеристик, чаще используются в больших масштабах – для коммерческих или коммунальных потребностей.
Несмотря на все вышесказанное, бояться использовать солнечные батареи не стоит. Просто важно знать все эти моменты, ответственно относиться к выбору производителя, установщика, обслуживанию и утилизации панелей. Вредные вещества, которые могут находиться в панелях, опасны при непосредственном контакте, вдыхании, попадании на кожу или слизистые оболочки. Сами же панели в процессе работы угрозы не представляют. Беспокоиться об их токсичности нужно в процессе изготовления панелей и удаления побочных продуктов производства, при трещинах или поломке панелей, а также по окончании их срока службы.
Ответственные производители солнечных батарей обеспечивают правильное обращение с химическими веществами, используемыми в процессе производства. Хотя международная практика показала, что в прошлом, к сожалению, были случаи выброса опасных для природы веществ, и происходили они в различных уголках мира (например, в Китае). Такие происшествия вызвали общественный резонанс и даже падение цен на акции производителей, по вине которых произошли загрязнения. В результате компании-производители солнечных батарей начали внедрять более строгие правила и нормы, касающиеся переработки и утилизации панелей, чтобы защититься от подобных неприятностей в будущем.
Почему солнечные панели считаются экологичными, если при их производстве используются токсичные вещества?
В течение жизненного цикла гелиосистемы большинство выбросов парниковых газов происходит в процессе производства. Поскольку изготовление солнечных панелей, да и сами панели становятся все более эффективными, технологии совершенствуются, то «углеродный след» значительно сокращается: согласно исследованиям, проводимым учеными за последние 40 лет, общие выбросы, производимые при производстве солнечных панелей, уменьшались на 17–24 процента каждый раз, когда мощность гелиоустановки удваивалась.
Если при переходе на солнечную энергию вы планируете принести пользу окружающей среде, будьте спокойны – хотя производство солнечных панелей приводит к выбросам парниковых газов, гелиоустановки все равно намного лучше для окружающей среды, чем другие варианты получения энергии, например, связанные с использованием угля или газа.
Несмотря на то, что солнечные панели, как и другая электроника, производятся с использованием токсичных материалов и даже содержат их в себе, негативные последствия можно минимизировать. Тетрахлорид кремния, упомянутый выше как один из наиболее токсичных химических веществ, используемых при производстве панелей, обычно перерабатывается производителями в целях экономии средств. Они могут использовать этот побочный продукт для создания большего количества поликремния и, следовательно, большего количества панелей. Многие другие токсичные химикаты и продукты в солнечных панелях также могут быть переработаны.
Переработка панелей в конце срока их службы – необходимость и повсеместно растущая тенденция. Некоторые производители (например, такие, как SunPower и First Solar) уже предлагают глобальные программы утилизации солнечных батарей для своих клиентов. Но большая часть производителей пока подобных программ не имеют либо работают над их разработкой. У них еще есть на это время, поскольку пока основная масса установленных в мире панелей все еще пригодна для использования и вырабатывает электроэнергию (преимущественно, солнечные панели начали активно устанавливать в конце 90-х начале 2000-х годов).
Ожидается, что из-за растущей популярности солнечной энергии и постепенного износа работающих гелиоустановок программы утилизации будут активно развиваться как компаниями-производителями, так и на уровне государств. Но уже сейчас, приобретая солнечные панели, учитывайте репутацию производителя и компании-установщика, поинтересуйтесь, уделяют ли они внимание экологии, проблеме переработке и утилизации панелей. Ведь если вам необходима по-настоящему «зеленая энергетика», будьте последовательны в этом вопросе.