Новини Нікополя - nikopoltoday.com

Що варто знати про зелену енергетику?

Райан Ріенер - nikopoltoday.com
, 2023-02-17 09:47:52

На читання тексту піде: 10 хвилин, 712

"Злі" духи зеленої енергетики. Чи настільки вона зелена?

Що варто знати про зелену енергетику?

Ще на початку ХІХ ст. фізики довели, що енергія не береться нізвідки і не зникає внікуди. Це твердження справедливе і для більш матеріального: від пристрою, з якого ви це читаєте, до навіть вас самих. Усе потребує будівельних матеріалів (чи то металів, чи то білків) й усе продукує відходи, що врешті впливає на довкілля. Тож якщо вам кажуть, що якийсь предмет чи технологія «абсолютно екологічні» та «не шкодять довкіллю» – вам брешуть. «Екологічність» проявляється не у відсутності впливу, а у його зменшенні.

Це стосується і «зеленої» енергії. Вона так само не береться нізвідки, адже для її виробництва потрібні потужності: вітряки, панелі, заводи з виробництва вітряків чи панелей, матеріали для будівництва цих заводів тощо. А відпрацювавши свій термін, ці потужності мають бути належним чином утилізовані, щоб не перетворитися на сміття. Це часто викликає тривоги щодо впливу відновлюваної енергетики (ВДЕ): а як же панелі? лопаті вітряків? акумулятори? Тож давайте поговоримо, як на довкілля впливає «зелена» енергія і чи справді вона така зелена. Про це пише Екодія

Ресурси та відходи сонячних панелей

Що варто знати про зелену енергетику?

Склад фотоелектричного модуля (ФЕМ) або ж сонячної панелі залежить від його типу і з розвитком технологій може змінюватися. Популярні в Україні фотоелектричні панелі c-Si сьогодні містять близько 76% скла (поверхня панелі), 10% полімеру (інкапсулянт і задня плівка), 8% алюмінію (каркас), 5% кремнію (сонячні батареї), 1% міді (роз’єми) і менше 0,1% срібла (з’єднувальні елементи) тощо.

За прогнозами, до 2050 року світ напродукує 78 млн тонн відходів від сонячних панелей. Зараз вони складають всього 0,5% від усіх електронних відходів у світі. Однак більшу частину матеріалів можна переробити чи використати повторно, замість викидати на звалище.

В результаті переробки фотоелектричних модулів отримують скло, алюміній, мідь та інші потенційно дефіцитні або цінні матеріали (наприклад, срібло чи індій). В деяких панелях містяться небезпечні матеріали, такі як кадмій. Це додає проблем виробникам, тому вони не популярні і на ринку їх усе меншає.

Переробне підприємство може продавати матеріали і таким чином окупатися. Або в найкращому випадку – використовувати для виготовлення нових панелей, що в перспективі зменшить потребу у видобутку ресурсів для сонячної енергетики. Те саме можна робити із відпрацьованими чи пошкодженими панелями: їх лагодять, заміняють компоненти, тестують і використовують повторно, хоч і з дещо меншою ефективністю.

Що варто знати про зелену енергетику?

Переробні підприємства існують, але їх замало і відпрацьовані панелі поки просто накопичуються. В Україні сонячна енергетика активно розвивається лише в останні 10 років, тож в нас є ще приблизно стільки ж до того часу, коли перші панелі відпрацюють свій термін та стануть проблемою. Щоб її уникнути, нам потрібно збудувати власні переробні підприємства, або ж (що більш економічно доцільно) навчитися утилізувати панелі на підприємствах із переробки електронних відходів, які у нас вже є.

Лопаті та інші проблеми із переробкою вітряків

Вітрові турбіни переважно виготовляються зі сталі (71-79% від загальної маси турбіни), скловолокна, смоли або пластику (11-16%), заліза або чавуну (5-17%), міді (1%) та алюмінію (0-2%).  90% компонентів вітрової станції (сталеві елементи, мідний дріт, електроніка) можна переробити чи використати повторно. На відміну від СЕС, ВЕС не так легко відремонтувати і в нинішніх умовах вони не можуть працювати набагато довше за планований термін роботи у 20 років, хоча за не дуже високого навантаження на лопаті він може бути продовжений до 25 років і більше.

Що варто знати про зелену енергетику?

Найбільша проблема, що лякає захисників довкілля – це лопаті. Їх поки не можна переробляти, адже вони складаються із композитних матеріалів – тобто таких, де поєднано кілька окремих компонентів, внаслідок чого речовина отримує нові властивості. Так само як, наприклад, замісивши тісто, ви більше не можете розділити його назад і використати борошно чи яйця повторно. Тож у більшості випадків лопаті тимчасово захоронюються. Хороші новини в тому, що матеріали, з яких вони складаються, стійкі та безпечні для зберігання.

До того ж, креативні і небайдужі до довкілля люди по всьому світу вже працюють над цією проблемою. Наприклад, ініціатива Re-wind пропонує залучити виведені з експлуатації лопаті у будівельні проекти: лінії електропередач, башти, дахи для соціального житла. У Північній Ірландії Re-wind також пропонує використання лопатей у будівництві пішохідних мостів. Серед найкреативніших рішень навіть дитячі майданчики. А враховуючи те, що деякі з лопатей розміром із ціле футбольне поле, можна задуматися над використанням їх у будівництві стіни на кордоні з росією.

Але є і більш системні рішення. До прикладу, компанія Global Fiberglass Solutions запропонувала метод подрібнення лопатей і пресування залишків в гранули і деревоволокнисті плити, які будуть використовуватися для якості будівельних матеріалів. Її керівник каже, що на вже діючому підприємстві можна утилізувати 6-7 тисяч лопатей на рік.

Токсичні матеріали в акумуляторах

Сонце і вітер доступні не постійно, тож і станції на цих джерелах не здатні виробляти однакову кількість енергії увесь час. Аби задовольнити наші потреби в енергії (які так само мінливі і залежать, зокрема, від часу доби), часто до пари електростанціям на сонці чи вітрі використовують акумулятори. Вони накопичують надлишкову енергію, вироблену з відновлюваних джерел, і віддають її, коли СЕС та ВЕС не здатні задовольнити попит.

Що варто знати про зелену енергетику?

Найбільш економічно доцільні акумулятори для ВДЕ – свинцево-кислотні (гелеві), які можуть працювати до 5 років. Свинець – небезпечний метал і він, як і будь-який інший ресурс, видобувається. Тож це велика проблема в контексті екологічності відновлюваної енергетики. В Україні, однак, вже існує підприємство, здатне утилізувати великі обсяги свинцю – завод «Укрсплав» на Дніпропетровщині. Він же використовує свинець зі старих акумуляторів у виробництві нових.

До речі, проблема з акумуляторами актуальна не лише для відновлюваної енергетики. Вони використовуються повсюдно, наприклад, в автомобілях чи тому ж таки пристрої, з якого ви це читаєте. Щоправда, ваш акумулятор, найімовірніше, літієвий, а не свинцевий. Цей метал так само токсичний і, на жаль вичерпний, тож не забудьте здати свій пристрій на переробку, коли вирішите змінити його на новішу модель.

Що варто знати про зелену енергетику?

Нині в Україні більшість сонячних електростанцій, встановлених громадянами, мережеві. Тобто вони не використовують акумуляторів, а продають надлишкову енергію в мережу, щоб її могли споживати ті, кому вона зараз потрібна. А коли їхні станції не виробляють достатньо, то власники панелей навпаки отримують енергію з мережі. Це, до речі, один зі способів вирішити проблему з балансуванням – тобто витратою надлишків та покриттям недостачі в енергії.

У розгалуженій мережі балансувати можна завдяки великій кількості постачальників відновлюваної енергії з різних джерел та куточків світу. Наприклад, коли вночі британські СЕС не працюють, країна може отримувати енергію з французьких ВЕС, а іспанське сонце може покривати енергетичні потреби фінів у безвітряні дні. Нещодавнє приєднання України до європейської енергомережі може сприяти розвитку такого підходу і у нас.

То чи варто припинити вважати відновлювану енергетику «зеленою»

Що варто знати про зелену енергетику?

Як вже йшлося на початку, ніщо у світі просто не може існувати у вакуумі, не здійснюючи жодного впливу, й екологічною альтернативою є винятково те, що впливає помітно менше. Тож і на енергетику варто дивитися порівнюючи вплив різних технологій.

Нині єдині альтернативи відновлюваній енергетиці – станції на викопному паливі: вугіллі, газі чи ядерному паливі. І так, їх так само треба з чогось будувати і якось утилізувати після завершення їхньої роботи. Ба більше, у випадку атомних електростанцій конструкції та устаткування переробити чи використати повторно неможливо – вони радіаційно забруднені і потребують спеціального поводження та захоронення. Не існує технологій, які зробили б їх безпечними, тож поки їх не винайдуть, стара атомна станція – це лише купа небезпечного сміття.

Але, на відміну від відновлюваної енергетики, традиційна потребує ще й палива, що видобувається на шахтах. І те, що це паливо рано чи пізно просто закінчиться – це лише частина проблеми. Під час видобутку урану для ядерного палива на шахтах виділяється радіоактивний газ, що загрожує здоров’ю і працівників, і спільнот, що мешкають поруч. Видобуток газу так само нерідко супроводжується викидами шкідливих речовин у повітря. А у працівників вугільних шахт навіть є «професійне» захворювання легень, спричинене вдиханням шахтного пилу.

Що варто знати про зелену енергетику?

Шахти продовжують становити небезпеку і після закриття. Адже по факту це величезні порожнини під землею, куди з часом може просочуватися вода. Якщо її не викачувати й не очищати (а це треба робити не просто деякий час, а довічно), то вона вимиватиме токсини із шахт у підземні води і забруднюватиме врешті усе: від ставків та річок до джерел і свердловин. І це вже відбувається на тимчасово окупованих шахтах Донбасу.

На видобутку шлях палива, а отже і його вплив, не закінчується. Щоб отримати тонну уранового концентрату для ядерного палива, потрібно переробити 1000 тон уранової руди, решта ж стає неперероблюваними відходами. Станом на кінець 2010 року в українському хвостосховищі «Балка «Щербаківська» зберігалося 37,4 млн тон відходів уранового виробництва.

Хвостосховище – це комплекс споруд, призначених для зберігання відходів від збагачення корисних копалин – тобто їх переробки із руди на паливо. До прикладу, щоб отримати тону уранового концентрату для АЕС, треба переобити 1000 тон руди, 999 з яких стають відходами у хвостосховищах.

А після відпрацювання ядерне паливо стає високорадіоактивними відходами, які неможливо переробити, і навіть безпечно зберігати його наразі можна лише протягом 100 років. Українські АЕС виробляють близько 257 тонн таких відходів на рік.

Із вугіллям не легше: при його видобутку утворюються терикони, а під час спалювання – шлак, летючий попіл, сірчистий газ, оксиди азоту, вуглецю тощо. За даними Міндовкілля, на українських полігонах знаходиться близько 13-14 млрд тон відходів видобувної галузі, з яких утилізують менше третини.

Що варто знати про зелену енергетику?

Багато чого можна сказати й про транспортування палива, чи ще гірше – його імпорт, який великою мірою фінансує і нинішню війну росії проти України. Ще більше – про кліматичну кризу, спричинену переважно викидами від спалення викопного палива. Та повернімося до відновлюваної енергетики. Як видобувається паливо для неї і як воно впливає на довкілля? Ніяк. І в цьому відповідь на питання про те, чому відновлювана енергетика – єдина по-справжньому зелена альтернатива.

***

За усіх інших більш-менш рівних умов – адже будь-яку станцію треба збудувати й утилізувати після роботи – відновлювана енергія виграє екологічну конкуренцію, бо у циклі її виробництва відсутній цілий величезний і неймовірно шкідливий етап.

Коли людство винайде спосіб видобувати енергію із сонця, вітру, води, біомаси чи будь-якого іншого відновлюваного джерела без будівництва спеціального обладнання, така технологія переможе нинішню у своїй «зеленості». Тоді прийде час говорити про недостатню екологічність нинішнього покоління відновлюваної енергетики і потребу замінити її кращими технологіями. А поки ж час лише припинити брехати самим собі і обрати ту альтернативу, вплив якої найменш небезпечний для людей та довкілля у поточних умовах.

Новини Нікополя

Пишемо про все важливе
Кожен день щось нове. Будьте в центрі подій

Telegram - Новини Нікополя
ПІДТРИМАЙ NIKOPOLTODAY