Solarna energija je sada najjeftiniji oblik proizvodnje električne energije, ali postoji i „tamna“strana za koju mnogi nisu znali.
Naime, proizvodnja solarnih panela je prilično „prljav proces“ od početka do kraja. Slobodni silicij ili kristalni kvarc mogu uzrokovati plućnu bolest silikozu kod radnika u rudniku, a tokom proizvodnje solarnih panela koristi se velika količina energije, vode i toksičnih kemikalija.
Drugi problem je životni vijek solarnih panela, koji je procijenjen na oko 25 godina, sa prosječnim gubicima efikasnosti od 0,5% godišnje, što znači da uskoro ističe vrijeme za sve instalirane panele tokom „solarnog buma“ početkom 2000-tih. Međunarodna agencija za obnovljivu energiju (IREA) predviđa da ćemo do 2050. godine imati oko 78 milijuna tona ovog e-otpada, a do tada ćemo na godišnjem nivou integrirati novih budućih šest milijuna tona solarnog e-otpada.
Kako se prave solarni paneli
Solarni paneli se mogu razvrstati na tri osnovna tipa: monokristalni, polikristalni i tankoslojni.
Kod monokristalnih svaka ćelija solarnog panela je napravljena od jednog silicijskog kristala. Ovi paneli obično su crne boje.
Polikristalni paneli imaju pomješani, višestrani izgled jer su napravljeni od nekoliko kristala silicija i obično su plavi zbog premaza koji im omogućuje bolje performanse. Tankoslojni paneli su oni koje najčešće možete videti u kalkulatorima i satovima, napravljeni od amorfnog silicija i imaju najmanju efikasnost.
Bez obzira na vrstu solarnih panela, proizvodnja solarnih ćelija obično počinje pjeskom i to obično kvarcnim pjeskom koji se obrađuje na visokim temperaturama. Kvarc se prvenstveno prečišćava u silicij metalurškog kvaliteta, a zatim se prečišćava u polisilicij. Na ovaj način se stvara visokotoksično jedinjenje zvano silicij tetraklorid. Ovo jedinjenje je samo po sebi dovoljno štetno, ali ako se ono baci i dođe u kontakt sa vodom, oslobađa se klorovodonična kiselina.
Dobijenom polisiliciju se u daljoj proizvodnji dodaje bor, da bi se siliciju osigurala pozitivna polarnost. Dobiveni elementi se zatim sijeku na tanke trake debljine papira koje se premazuju određenom supstancom zbog koje ćelije upijaju umjesto da odbijaju sunčevu svjetlost.
Ćelije se tretiraju fosfornim premazom koji pomaže u procesu pretvaranja sunčeve energije u električnu. Ćelije se peku u peći i zatim međusobno spajaju u solarne panele. Sloj zaštitnog stakla se postavlja na prednju stranu, a trajni polimer na zadnju koji štiti ćelije od prljavština i oštećenja.
Reciklaža solarnih panela
Ukoliko će pravilno čiste i održavaju, solarni paneli mogu efikasno raditi i nekoliko desetljeća. Sa druge strane ukoliko se oštete postaju znatno manje efikasni i dosta ranije prestaju potpuno raditi. Najlogičnije rješenje bi bila reciklaža svih dotrajalih panela ali to ipak nije tako jednostavno.
U najvećem broju slučajeva ljudi ne kupuju samostalno panele u velikim prodavnicama, već ih naručuju od tvrtki koje ih zatim i instaliraju. Na tim tvrtkama bi trebala i biti odgovornost daljeg rada panela kao i njihova reciklaža kada za to dođe vrijeme. Problem nastaje jer nisu svi svjesni podatka da se solarni paneli mogu reciklirati, već ova vrsta otpada često završi na deponijama koje nisu pod posebnim nadzorom, kakav je najviše slučaj u Sjedinjenim Američkim Državama.
Sa druge strane oceana, Europa prednjači u pogledu reciklaže e-otpada. Europska Unija ima zakon prema kom se nalaže da proizvođači solarnih panela na kraju životnog vijeka deinstaliraju ranije postavljene panele i recikliraju ih. Velika Britanija čak ima rafineriju u kojoj se koriste mikrobi umjesto cijanida za razgradnju e-otpada i odvajanje plemenitih metala. U Francuskoj se nalazi tvornica Veolia, koja je jedina tvornica za reciklažu fotonaponskih sustava u komercijalnim razmjerama. Njihova partnerska kompanija PVCycle, tijekom 2017. godine je prikupila 2.400 tona panela širom Francuske koji su završili svoj životni vijek.
U SAD-u ne postoji savezni zakon o reciklaži solarnih panela, a samo Washington i New York imaju određene zakone iz ove oblasti. Kao rezultat ovakvog sustava reciklira se samo 10% solarnih panela u SAD, a ostalih 90% završava na deponijama, ispuštajući olovo i druge toksične kemikalije u zemlju.
Problem reciklaže sigurno nastaje i zbog činjenice da cijena reciklaže po panelu košta između 12 i 15 dolara, plus troškovi transporta, dok bacanje panela na deponiju košta 1 dolar po panelu.
Tijekom izgradnje velikih solarnih elektrana često dolazi do potrebe krčenja ploha na kojima se elektrane postavljaju. Time nastaju antropogene plohe u krajobrazu prirodnih značajki što dovodi do trajnih promjena karaktera krajobraza na određenom području.
Neosporno je da je da je šteta koja nastaje proizvodnjom solarnih panela manja u odnosu sa onom koja nastaje sagorjevanjem fosilnih goriva radi stvaranja električne energije.
Ipak, trebali bi se zapitati pravimo li dodatni problem planeti dok rješavamo onaj primarni. Ukoliko se uskoro ne pronađe rješenje za reciklažu panela na globalnom nivou, sigurno je da ćemo zapasti u ozbiljnu ekološku krizu i na ovom polju.
