Контроль потрібен навіть над повністю безпечною електроенергією. Сонячна енергія здається нам найекологічнішим рішенням: вона чиста, дешева, відновлювана і безпечна енергія. Почнемо з виробництва: воно шкідливе. Для початку потрібен кварц, який гірники видобувають у шахтах. Цей процес видобутку шкідливий для їх здоров'я — досить часто гірники страждають від силікозу легенів — через те, що в легенях утворюється нова сполучна тканина, відбувається зниження здатності переробки кисню.
Потім на металургійних підприємствах відбувається процес перероблення кварцу кремній. Це робиться у величезних печах при високих температурах. Цей процес вимагає великої кількості енергії, води і хімікатів. Саме цей металургійний кремній використовують для зміцнення сталі, яка надалі використовується для виготовлення електростанцій. Варто зазначити, що попри складність та тривалість процесу, перевірити та обрати готові комплекти сонячних електростанцій не є проблемою.
Сонячна батарея: виготовлення
А ось наступний процес вже токсичний: металургійний кремній перетворюють в полікремній — його чистішу форму. Цей процес довгий, для нього необхідно використовувати соляну кислоту і водень. Для отримання однієї тонни готового полікремнію необхідно переробити 3-4 тонни тетрахлориду кремнію. Наразі відходи від цього процесу вже підлягають переробці, однак не повною мірою. Крім того, не кожне виробництво має потужності для цього процесу. Приміром, у Китаї діє закон, зобов'язуючий виробництва переробляти принаймні 98,5% своїх відходів. Але проблема все ще актуальна. До речі, майже всі сонячні панелі, які встановлюються в світі, виробляються в Китаї, деякі з них виготовлені в Індії та Індонезії.
Отриманий полікремній далі необхідно виплавити в злитки. Для того, щоб вони мали правильну полярність, полікремній насичують спеціальними домішками. Потім їх ріжуть на пластини товщиною як папір. Після цього пластини вкривають фосфором, щоб світло поглиналося, а не відбивалося. Конструкція сонячних панелей нагадує сендвіч: панель розташована між захисним склом зверху та захисним пластиковим покриттям знизу (від потрапляння води і бруду).
Види сонячних батарей:
- Монокристалічні. Виготовлені з монокристалу кремнію, мають красиві чорні осередки.
- Полікристалічні. Це ті панелі, які ми зазвичай бачимо.
- Тонкоплівкові. Те, що ми бачили в годиннику і калькуляторах. Вони зроблені з аморфного кремнію і в принципі малоефективні.
Експлуатація сонячних панелей
І ось ми підійшли до основного питання — термін експлуатації панелей і їх шкідливих властивостей. В середньому, срок використання становить близько 25 років, проте неможливо забезпечити повну ефективність протягом усього цього терміну. Щороку панель втрачає близько 0,5% від ККД. Тобто з часом їх потрібно оновлювати. Але що ж робити зі використаними сонячними батареями? Це і є основним питанням, пов'язаним зі шкодою для екології. Зараз лише 10% усіх панелей у світі утилізують.
Все завдяки розробкам французьких спеціалістів, які знайшли можливість їх переробити. Але навіть їм це вдалось лише на 95%. Все ж таки у Франції проблем з навколишнім середовищем не виникне через кремнієві панелі. Якщо порівняти зі Сполученими Штатами, то там наразі переробляють лише кілька відсотків таких відходів.
Шкода сонячних панелей
Чим взагалі це небезпечно? Тим, що потрапляючи на звичайні звалища, кремнієві панелі починають виділяти соляну кислоту. Не самі по собі, звичайно. Для цього їм потрібна вода, але з нею проблем на звалищах точно немає.
Вирішення проблеми: переробка. Звучить занадто просто, так? Але це не так вже й складно, якщо переробкою займатимуться виробники сонячних батарей. Адже вони зможуть відстежувати старіння своєї продукції у споживача, вчасно міняти панелі на нові. А з вилучених панелей можуть створювати нову продукцію. Це повноцінний багаторічний цикл.
Згодом всі ці проблеми будуть вирішені, оскільки лише зараз почалось таке масове виробництво панелей. Масово утилізувати сонячні панелі ще банально нікому не доводилось. Так що розраховуємо на те, що ці проблеми згодом будуть вирішені.