تاثیر انرژی خورشیدی بر روی محیط زیست

خورشید یکی از منابع عظیم انرژی است که اخیراً استفاده از انرژی آن رایج شده است. این منبع عظیم قادر است برق پاک، غیرآلاینده و پایدار تولید کند؛ در نتیجه باعث تولید گازهای آلاینده و گرمایش جهانی نمی شود. محققان در سال های اخیر به این نتیجه رسیده اند که انرژی خورشیدی را می توان جمع آوری و ذخیره کرد؛ در نتیجه می توان از آن در مقیاس جهانی با هدف جایگزینی منابع متعارف انرژی استفاده نمود. هر چه که جهان بیشتر به انرژی های پاک توجه کند؛ انرژی خورشیدی اهمیت بیشتری پیدا می کند.

سیستم های انرژی خورشیدی در مقایسه با منابع متعارف انرژی، مزایای زیست محیطی قابل توجهی را ارائه می دهند؛ از این رو می توان گفت که به توسعه پایدار فعالیت های انسانی کمک زیادی می کنند. اما گاهی اوقات بهره برداری از چنین سیستم هایی در مقیاسی وسیع با پیامدهای زیست محیطی بالقوه ای مواجه می شود. این مشکلات احتمالی ممکن است مانعی بر سر راه پیشرفت هر چه بیشتر این سیستم ها و استفاده برخی از مشتریان از آنها باشند.

تاثیرات زیست محیطی روی آوردن به انرژی خورشیدی

اثرات زیست محیطی بالقوه مرتبط با انرژی خورشیدی را می توان براساس عوامل مختلفی طبقه بندی کرد که برخی از آنها شامل تاثیرشان بر کاربری زمین، تاثیرات اکولوژیکی و تاثیرات آنها بر آب، هوا و خاک است؛ در ضمن استفاده از این انرژی ممکن است تاثیرات اجتماعی- اقتصادی متفاوتی نیز در بر داشته باشد که بسته به نوع فناوری مورد استفاده بسیار متفاوت و متمایز هستند. تکنولوژی های انرژی خورشیدی به دو دسته کلی زیر تقسیم می شوند:

• پنل های خورشیدی فتوولتاییک (PV)
• نیروگاه های حرارتی خورشیدی متمرکز (CSP)

اثرات زیست محیطی انرژی خورشیدی

کاربری زمین و اثرات زیست محیطی

تاسیسات انرژی خورشیدی در مرکز تولید برق در مقیاس شهری، به منطقه وسیعی برای جمع آوری انرژی نیاز دارند. به همین دلیل ممکن است این تاسیسات با کاربری های موجود تداخل پیدا کنند و بر استفاده از برخی مناطق بیابانی یا تفریحگاه ها تاثیر بگذارند.

از آنجاییکه سیستم های انرژی، زمین را به واسطه اکتشاف، استخراج، ساخت و دفع مواد تحت تاثیر قرار می دهند؛ بنابراین ردپای انرژی روز به روز در سطح کره زمین افزایش می یابد. در این حالت در برخی از مناطق ممکن است به منظور تولید انرژی به گونه ای مورد استفاده قرار بگیرند که بازگشت به شرایط قبلی آنها، مستلزم صرف انرژی یا زمان (یا هر دو) قابل توجهی باشد؛ در حالیکه برخی کاربری ها آنقدر قابل توجه هستند که تغییرات ایجاد شده تقریباً غیر قابل برگشت هستند.

تاثیرات بر منابع آب، خاک و هوا

ساخت تاسیسات خورشیدی در مناطقی از زمین، مستلزم تسطیح و طبقه بندی زمین است که این امر در نهایت منجر به فشرده سازی خاک، تغییر کانال های زهکشی و تسریع روند فرسایش خاک می شود. سیستم های برج مرکزی برای خنک شدن به آب نیاز دارند که این مسئله در مناطق خشک نگران کننده است؛ زیرا افزایش تقاضای آب ممکن است منابع آبی موجود و نشت مواد شیمیایی از این تاسیسات را تحت الشعاع قرار دهد که در نهایت شاید منجر به آلودگی منابع آبی زیرزمینی و سطحی شود.

ساخت نیروگاه های انرژی خورشیدی ممکن است همانند روند توسعه هر گونه تاسیسات صنعتی در مقیاس کلان، مخاطراتی را برای کیفیت هوا ایجاد کند. انتشار پاتوژن های حمل شده توسط خاک و افزایش ذرات معلق موجود در هوا که باعث آلودگی منابع آبی می شوند، تنها پاره ای از این تهدیدات هستند.

فلزات سنگین

برخی از فعالین این حوزه عنوان کرده اند که آخرین فناوری های معرفی شده به بازار، یعنی پنل های لایه نازک با استفاده از فلزات سنگین و خطرناکی مانند کادیوم تلورید ساخته می شوند. هر چند این حرف کاملاً درست است و در ساخت پنل های خورشیدی از چنین مواد خطرناکی استفاده می گردد؛ اما زغال سنگ و نفت نیز حاوی همین مواد هستند که با احتراق آنها آزاد می شوند. علاوه بر این میزان مواد منتشره سمی از نیروگاه های زغال سنگ بسیار بیشتر از این است؛ به گونه ای که آلودگی آنها تا 300 برابر بیشتر از تولید کنندگان پنل های خورشیدی است.

سایر تاثیرات

تاسیسات انرژی خورشیدی ممکن است علاوه بر تاثیرات فوق الذکر، تاثیرات دیگری نیز داشته باشند که از آن جمله می توان به اثرات آنها بر وضعیت اجتماعی – اقتصادی یک منطقه اشاره کرد. ساخت و بهره برداری از تاسیسات خورشیدی در مقیاس وسیع، دارای اثرات مستقیم و غیرمستقیم اقتصادی است.

• تاثیرات مستقیم با هزینه های مرتبط با دستمزد و حقوق، و دستیابی به کالاها و خدمات مورد نیاز برای ساخت و بهره برداری از پروژه ارتباط دارند.
• تاثیرات غیرمستقیم با هزینه های تدارکات، دستمزد و مخارج راه اندازی پروژه ارتباط دارند که باعث ایجاد اشتغال و درآمدهای مالیاتی می شوند. ساخت و بهره برداری از این تاسیسات مستلزم مهاجرت کارگران است؛ در نتیجه این امر بر مسکن، خدمات عمومی و سطح اشتغال محلی تاثیر می گذارد.

بازیافت پنل های خورشیدی

در حال حاضر بازیافت پنل های خورشیدی با مشکلات عدیده ای مواجه است؛ زیرا مکان کافی برای بازیافت پنل های خورشیدی قدیمی وجود ندارد و تعداد پنل های خورشیدی غیر قابل استفاده آنقدر نیستند که جذابیت اقتصادی کافی برای راه اندازی تاسیسات بازیافت آنها وجود داشته باشد. با این حال بازیافت پنل های خورشیدی از اهمیت بسیار زیادی برخوردار است؛ زیرا مواد مورد نیاز برای ساخت پنل ها جزء فلزات کمیاب و گرانبهای نقره، ایندیوم و تلوریم هستند. به دلیل محدودیت امکانات بازیافت پنل ها، عدم بازیافت آنها ممکن است در آینده منجر به مشکلات مرتبط با کمبود منابع شود.

به عنوان مثال بیایید نگاهی به سیلیکون بیاندازیم که برای ساخت اکثر سلول های فتوولتاییک امروزی مورد نیاز است و در حال حاضر به وفور وجود دارد؛ اما فرآیند تولید یک سلول خورشیدی مبتنی بر سیلیکون مستلزم استفاده از انرژی بسیار زیادی است. از آنجاییکه این انرژی عمدتاً در شکل زغال سنگ تامین می شود؛ لذا نقش زیادی در ردپای سلول های خورشیدی دارد.

عدم آگاهی در مورد فرآیند ساخت پنل های خورشیدی و موضوع بازیافت آنها از طرفی، و عدم وجود فشار خارجی کافی برای راه اندازی تاسیسات بازیافت پنل های خورشیدی از طرفی دیگر، از دلایل کند بودن روند بازیافت پنل های خورشیدی است؛ کسب و کاری که در صورت توجه به آن بسیار با ارزش می باشد، زیرا از دیدگاه تولید برق از اعتبار زیست محیطی فوق العاده ای برخوردار است.