Φωτεινά Πάνελ, Σκοτεινά Μυστικά: Το Πρόβλημα των Ηλιακών Αποβλήτων
Η παραγωγή φωτοβολταϊκής ηλεκτρικής ενέργειας απαιτεί κάτι περισσότερο από γοητεία και ηλιοφάνεια
Μετάφραση: Απολλόδωρος
2 Ιουνίου 2022 | Joshua Antonini, Mackinac Center for Public Policy | Διάβαστε το εδώ
Οι ακτιβιστές έχουν κάνει εξαιρετική δουλειά στο μάρκετινγκ της ηλιακής ενέργειας. Τόσο πολύ, που μπορεί να νομίζετε ότι δεν υπάρχουν περιβαλλοντικά μειονεκτήματα σε αυτήν. Αλλά υπάρχουν.
Οι πιθανές επιπτώσεις της ηλιακής φωτοβολταϊκής ηλεκτρικής ενέργειας ξεκινούν από τα υλικά που χρησιμοποιούνται για την κατασκευή των ηλιακών συλλεκτών και συνεχίζονται σε ολόκληρο τον κύκλο ζωής τους - από την κατασκευή έως την απόρριψη.
Οι περισσότερες ηλιακές κυψέλες κατασκευάζονται από πολυσιλικόνη. Το πολυσιλικόνιο απαιτεί χαλαζία, ο οποίος πρέπει να εξορύσσεται με τον παλιομοδίτικο τρόπο. Αν και οι διασφαλίσεις μπορούν να βοηθήσουν στην προστασία των ανθρακωρύχων από τον κίνδυνο ασθενειών όπως η χρόνια πνευμονική πάθηση πυριτίαση (silicosis), μεγάλο μέρος της παγκόσμιας παραγωγής φωτοβολταϊκών από το 2008 έχει απομακρυνθεί από τους αυστηρούς περιβαλλοντικούς και εργασιακούς κανονισμούς που απαιτούνται από τους αμερικανούς κατασκευαστές.
Ο ακατέργαστος χαλαζίας εξευγενίζεται σε πυρίτιο σε βιομηχανικούς κλιβάνους που εκπέμπουν διοξείδιο του άνθρακα και διοξείδιο του θείου. Στη συνέχεια πρέπει να διυλιστεί περαιτέρω σε πολυσιλικόνη, παράγοντας τετραχλωριούχο πυρίτιο, μια εξαιρετικά τοξική ένωση. Όταν συνδυάζεται με νερό, το τετραχλωριούχο πυρίτιο παράγει υδροχλωρικό οξύ. Η παραγωγή ενός τόνου πολυπυριτίου οδηγεί σε τρεις έως τέσσερις τόνους αποβλήτων τετραχλωριούχου πυριτίου.
Στην πραγματικότητα, η ηλιακή ενέργεια παράγει 300 φορές περισσότερα τοξικά απόβλητα ανά μονάδα ενέργειας από ό,τι η πυρηνική ενέργεια, σύμφωνα με την Environmental Progress, μια μη κερδοσκοπική οργάνωση του Μπέρκλεϊ της Καλιφόρνιας που υποστηρίζει την επέκταση της χρήσης της πυρηνικής ενέργειας.
Οι Αμερικανοί έχουν μέχρι στιγμής προστατευτεί από τις χειρότερες επιπτώσεις αυτών των αποβλήτων, αλλά μόνο επειδή η ηλιακή ενέργεια δεν παράγει σήμερα περισσότερο από το 3% της συνολικής ενέργειας των ΗΠΑ και επειδή έχουμε στείλει μεγάλο μέρος των διαδικασιών παραγωγής της ηλιακής ενέργειας σε άλλες χώρες.
Μια έκθεση του 2021 του Bloomberg NEF σχετικά με το εμπόριο και την κατασκευή ηλιακής ενέργειας ανέφερε ότι η Κίνα κατέχει ηγετική θέση στον κόσμο στην παραγωγή ηλιακών πλακών, ηλιακών κυψελών και ηλιακών μονάδων. Η έκθεση σημείωνε επίσης ότι επτά από τους δέκα κορυφαίους παραγωγούς πολυπυριτίου στον κόσμο ήταν κινεζικής ιδιοκτησίας. Το 2019, τα δύο τρίτα της παγκόσμιας προσφοράς πολυσιλικόνης παρήχθησαν από εταιρείες που εδρεύουν στην Κίνα.
Η κυβέρνηση Biden επικεντρώνεται σε ηθικά και εμπορικά ζητήματα στην κινεζική παραγωγή ηλιακής ενέργειας. Καθώς η πολιτική των κυβερνήσεων των ΗΠΑ και των πολιτειών συνεχίζει να πιέζει για περισσότερες εγχώριες εγκαταστάσεις κατασκευής και παραγωγής ηλιακής ενέργειας, οι κυβερνήσεις και οι επιχειρήσεις θα πρέπει να μετριάσουν τις περιβαλλοντικές επιπτώσεις τους.
Το εκτελεστικό διάταγμα 14057 του προέδρου υποστηρίζει την ουδετεροποίηση των Ηνωμένων Πολιτειών ως προς τον άνθρακα έως το 2050 - ένα όνειρο που θα απαιτούσε να αντικαταστήσουμε το σχεδόν 80% της αμερικανικής ενέργειας που παρέχεται από ορυκτά καύσιμα. Η ηλιακή ενέργεια και άλλες ανανεώσιμες πηγές ενέργειας θα πρέπει να αυξήσουν το ποσοστό τους από το σημερινό 12% του ενεργειακού εφοδιασμού σε πάνω από 90%. Η πυρηνική ενέργεια θα μπορούσε εύκολα να καλύψει το υπόλοιπο 10% (ή και περισσότερο), αλλά αντιμετωπίζει αυτό που η Sierra Club και άλλοι αποκαλούν "ξεκάθαρη αντιπολίτευση".
Η παραγωγή ηλιακής ενέργειας απαιτεί επίσης σημαντικές ποσότητες πρώτων υλών. "Ενώ παρέχει μόνο περίπου το 1% της παγκόσμιας ηλεκτρικής ενέργειας", ανέφερε το Scientific American το 2019, "τα φωτοβολταϊκά βασίζονται ήδη στο 40% της παγκόσμιας προμήθειας τελλουρίου, στο 15% της προμήθειας αργύρου, σε μεγάλο μέρος της προμήθειας χαλαζία ποιότητας ημιαγωγών και σε μικρότερα αλλά σημαντικά τμήματα των προμηθειών ινδίου, ψευδαργύρου, κασσίτερου και γαλλίου".
Οι ηλιακοί συλλέκτες κάλυψαν περίπου 2.300 τετραγωνικά μίλια (3.700 τετραγωνικά χιλιόμετρα) παγκοσμίως το 2018, σύμφωνα με έγγραφο που συντάχθηκε από το Ινστιτούτο Φωτοβολταϊκών της Στουτγάρδης και το Ινστιτούτο Υγειονομικής Μηχανικής, Ποιότητας Νερού και Διαχείρισης Αποβλήτων. Το έγγραφο εκτιμά ότι περίπου 1,1 τετραγωνικά μίλια (3 τετραγωνικά χιλιόμετρα) "ηλιακής επιφάνειας "με τους ρύπους που περιέχει" [έχουν] προστεθεί κάθε μέρα" από τότε.
"Σε αντίθεση με προηγούμενες υποθέσεις", αναφέρει η μελέτη του Ινστιτούτου της Στουτγάρδης, "το αποτέλεσμα δείχνει ότι ρύποι όπως ο μόλυβδος ή το καρκινογόνο κάδμιο μπορούν να ξεπλυθούν σχεδόν πλήρως από τα θραύσματα των ηλιακών μονάδων σε διάστημα αρκετών μηνών, για παράδειγμα από το νερό της βροχής". Όταν οι ηλιακοί συλλέκτες καταστρέφονται από τις καιρικές συνθήκες, τον κακό χειρισμό ή την ακατάλληλη απόρριψη, οι χημικές αυτές ουσίες μπορούν να διαρρεύσουν στο νερό και το έδαφος.
Οι ηλιακοί συλλέκτες έχουν σχετικά μικρή διάρκεια ζωής, 20 έως 30 χρόνια, σε σύγκριση με τον 50ετή κύκλο ζωής ενός εργοστασίου άνθρακα ή την 80ετή διάρκεια ζωής μιας πυρηνικής εγκατάστασης. Ως αποτέλεσμα, ομάδες όπως ο Διεθνής Οργανισμός Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας εκτιμούν ότι θα υπάρχουν σχεδόν 80 εκατομμύρια τόνοι αποβλήτων φωτοβολταϊκών πάνελ σε παγκόσμιο επίπεδο μέχρι το 2050.
Παρομοίως, το Harvard Business Review εκτιμά ότι "[μέχρι το] 2035, τα απορριπτόμενα πάνελ θα υπερτερούν κατά 2,56 φορές των νέων μονάδων που πωλούνται" και προβλέπει ότι το κόστος διάθεσης θα αυξήσει το συνολικό κόστος της φωτοβολταϊκής ενέργειας κατά τέσσερις φορές. Το Ινστιτούτο Μανχάταν προβλέπει ότι "μέχρι το 2050 ... η ποσότητα των φθαρμένων ηλιακών πάνελ - μεγάλο μέρος των οποίων δεν είναι ανακυκλώσιμα - θα αποτελεί διπλάσιο όγκο από το σύνολο των σημερινών παγκόσμιων πλαστικών αποβλήτων".
Πολλές επιχειρήσεις κοινής ωφέλειας δεν έχουν ακόμη σχέδια για τον παροπλισμό και την απόρριψη της αυξανόμενης προμήθειας ηλιακών αποβλήτων. Αντ' αυτού, τα ηλεκτρονικά απόβλητα, ή ηλεκτρονικά απόβλητα, συχνά καταλήγουν σε σχετικά χαλαρά ρυθμιζόμενες χωματερές σε αναπτυσσόμενες χώρες όπως η Ινδία και η Γκάνα. Αυτό σημαίνει ότι τα πλούσια δυτικά έθνη αποκομίζουν τα οφέλη της ηλιακής ενέργειας κατά τη διάρκεια της ωφέλιμης ζωής της και στη συνέχεια μεταφέρουν το περιβαλλοντικό κόστος που συνδέεται με τη διάθεσή της αλλού.
Εάν αυτοί οι ηλιακοί συλλέκτες δεν αποστέλλονται σε άλλη χώρα ή δεν τοποθετούνται σε χωματερές εδώ στο τέλος της διάρκειας ζωής τους, η ανακύκλωσή τους θα αποτελέσει μια άλλη πρόκληση. Αυτό συμβαίνει επειδή το κόστος της ανακύκλωσης ενός πάνελ μπορεί να είναι 10 έως 15 φορές μεγαλύτερο από το κόστος της απλής αποστολής του σε χωματερή.
Αυτά τα πρόσθετα κόστη θα δημιουργήσουν πρόβλημα για την ηλιακή ενέργεια επειδή "οι κυβερνήσεις μπορεί να κατατάξουν τα ηλιακά πάνελ ως επικίνδυνα απόβλητα, λόγω των μικρών ποσοτήτων βαρέων μετάλλων (κάδμιο, μόλυβδος κ.λπ.) που περιέχουν", αναφέρει το Harvard Business Review. Αυτή η "σειρά από ακριβούς περιορισμούς" θα "συντρίψει την ανταγωνιστικότητα της βιομηχανίας".
Αυτά τα κόστη για την κατασκευή, την αποστολή, την εγκατάσταση, τον παροπλισμό και την απόρριψη ή την ανακύκλωση, σε συνδυασμό με την διαλείπουσα ισχύ που παρέχει η ηλιακή ενέργεια, σημαίνουν ότι η βιομηχανία θα αγωνιζόταν να παραμείνει ανταγωνιστική χωρίς γενναιόδωρες ομοσπονδιακές επιδοτήσεις και κυβερνητικές εντολές σε κρατικό επίπεδο.
Εάν το φυσικό αέριο, ο άνθρακας ή η πυρηνική ενέργεια παρουσίαζαν παρόμοιες ανησυχίες σχετικά με την εξόρυξη υλικών, τα επικίνδυνα απόβλητα, την ασφάλεια των εργαζομένων και τη χρήση γης, είναι δύσκολο να φανταστεί κανείς ότι το κοινό και οι πολιτικοί θα τις αγνοούσαν.
Ο Dustin Mulvaney του San Jose State University υποστηρίζει ότι ένα "πράσινο φωτοστέφανο" εξυψώνει τις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας και τις προστατεύει από την κριτική. Με τους ακτιβιστές να ταξιδεύουν στον κόσμο με ιστιοφόρα γεμάτα ηλιακά πάνελ, τους ηγέτες των επιχειρήσεων να γράφουν στο Twitter για μια Ευρώπη με ηλιακή ενέργεια και τους πολιτικούς να ζητούν κλιματική δικαιοσύνη με ηλιακή ενέργεια, η ηλιακή ενέργεια έχει επωφεληθεί από ένα τεράστιο ποσό διαφημιστικής εκστρατείας. Όμως, για να προχωρήσουμε μπροστά απαιτείται μια ειλικρινής και σαφής άποψη για το κόστος και τα οφέλη της. Θα πρέπει να κάνουμε κάτι πολύ καλύτερο από το να βλέπουμε το θέμα μέσα από ροζ χρώματα.
***Δικτυογραφία:
Bright Panels, Dark Secrets: The Problem of Solar Waste
Generating photovoltaic electricity takes more than sweetness and sunshine
https://www.mackinac.org/blog/2022/bright-panels-dark-secrets-the-problem-of-solar-waste