• Blog
  • Ekologická stopa obnovitelných zdrojů energie

Ekologická stopa obnovitelných zdrojů energie

Zveřejněno 25. 03. 2020 | Autor Eva Almasiova

Jakkoliv solární panely nebo větrné turbíny během produkce elektřiny žádné emise nebo toxické látky nevylučují, to samé se bohužel nedá říct o výrobě jich samotných. A to platí i pro jejich recyklaci, kde máme také stále ještě velké rezervy. Jak jsou tedy tyto způsoby doopravdy „zelené“ v porovnání s jinými zdroji energie?

Kritici “zelených řešení” často poukazují na to, že i ty mají negativní dopady na životní prostředí a zpochybňují jejich schopnost tyto dopady vykompenzovat. Hlavním důvodem je tzv. uhlíkový dluh. Jde o skrytou uhlíkovou stopu způsobenou výrobou nebo výstavbou těchto řešení, kterou musí nejprve splatit. Navíc nejde jen o emise. Těžba potřebných surovin a toxický odpad, jako vedlejší produkt výroby, představují stejně tak velký problém.

Sice bez paliva, stále však potřebují zdroje

Základním materiálem pro výrobu fotovoltaických panelů (FVP) je křemík (silikon), který se získává z křemene. Ten se musí nejprve vytěžit a následně zahřát na vysokou teplotu v peci, kdy během tohoto procesu do atmosféry unikají oxidy uhličitý a siřičitý. Při výrobě FVP se kromě energie spotřebuje také velké množství vody. Jedním z nejtoxičtějších vedlejších produktů výroby je ale chlorid křemičitý - dokáže způsobit popáleniny, poškození plic a v případě jeho kontaktu s vodou vzniká kyselina chlorovodíková – žíravina nebezpečná pro člověka i přírodu. Tenké foliové FVP sice obsahují navíc ještě další toxické látky, ty se ale nachází i v běžné elektronice a riziko představují jen při výrobě nebo likvidaci. Naštěstí drtivá většina výrobců tyto látky, používané a vznikající během výroby, dokáže bezpečně a spolehlivě recyklovat.

Větrné turbíny (VT) jsou na tom, co se toxicity týče, o něco lépe, jelikož jsou z technologického hlediska podstatně jednodušší než FVP. Jejich základ tvoří ocelový sloup zapuštěný v betonu, generátor a listy, které jsou nejčastěji vyrobené ze sklolaminátu, avšak čím dál častěji se objevují varianty z uhlíkových vláken. Listy totiž musí být lehké, ale zároveň velmi odolné, když neustále naráží na částice vody a prachu ve větru. Ty způsobují obrušování listů a tím dochází ke snižování celkové efektivity VT.

Ocel a beton jsou snadno recyklovatelné materiály, proto se až 80 % větrné turbíny dá bez problémů recyklovat. Jiné je to však u sklolaminátu, který nejčastěji končí na skládce. I na to však už dnes existují potenciální řešení. Některé firmy ho totiž dokáží zpracovat na došky vhodné pro střechy, na výrobu barev, lepidla nebo dokonce hnojiv. V Evropské unii, kde je zakázané sklolaminát odkládat na skládku, se nejčastěji spaluje na výrobu energie. Výhřevnost je však nízká, navíc díky takovému spalování vznikají zdraví škodlivé látky.

Fotovoltaické panely se hromadně rozšířily o něco později a jejich životnost je v porovnání s VT o málo delší. I proto je množství odpadu v podobě vyřazených panelů ještě relativně nízké. Do roku 2017 vzniklo ze solárních panelů celosvětově pouze 43 500 tun odpadu. Pro porovnání, do roku 2050 se čeká, že toto číslo naroste na 60 milionů tun. Získat zpět přitom v současnosti umíme až 96 použitých materiálů. Se zlepšujícím se ekodesignem, stejně jako s novými technologiemi se dá čekat, že toto číslo ještě poroste.

Uhlíkový dluh

Výroba FVP je náročná na energii a většina jich pochází z Číny, kde dominuje výroba elektrické energie z uhlí. VT potřebují zase množství ocele a betonu, materiálů z odvětví, které je složité dekarbonizovat. Na druhou stranu, uhelné a plynové elektrárny spotřebují množství energie už během těžby a přepravy paliva a také při výrobě samotných těžařských zařízení. Během těžby samotné pak dochází k únikům metanu, který je až 30násobně víc zatěžující skleníkový plyn než CO₂. To je jeden z hlavních důvodů, proč tyto elektrárny vychází v porovnání s větrnými a solárními variantami mnohem hůř, jakkoliv mohou využívat technologie zachytávání a uskladňování emisí (CCS z anglického carbon capture and storage). S rostoucím podílem obnovitelných zdrojů v energetickém mixu a novými řešeními však můžeme čekat, že se uhlíková stopa FVP a VT bude ještě dál snižovat.

Jak je to však v číslech? To záleží na konkrétní studii a metodice, nicméně v jednom se shodnou všichni. Větrná a jaderná energie mají nejnižší uhlíkové stopy. Solární energie ji má sice o něco větší, ale stále jde o výrazně ekologičtější variantu než elektrárny na fosilní paliva i se zapojením CCS. Ke stejným závěrům došel i jeden z nejaktuálnějších výzkumů, publikovaný v Nature Energy v prosince 2017.

Nejvíc se jednotlivé studie rozcházejí u hodnot emisí z biomasy a vodních elektráren. Důvodem je velká variabilita různých proměnných, které vstupují do výpočtů. V případě biomasy to do značné míry závisí na typu a způsobu hospodaření s plochami, na kterých byla vytvořena. U vodních elektráren záleží na zaplavené ploše a ekosystémech, které souvisí s tvorbou skleníkových plynů z hnilobných procesů.

Pro naši infografiku jsme se rozhodli vycházet z oficiálních údajů zveřejněných ve zprávě Mezinárodního panelu pro klimatickou změnu (IPCC).

Uhlíková stopa, stejně jako environmentální dopady výstavby a provozu jednotlivých typů elektráren závisí do velké míry na ekologických standardech a na míře jejich dodržování v jednotlivých zemích. Například FVP vyrobený v EU má poloviční uhlíkovou stopu oproti tomu vyrobenému v Číně. Ale i tak vychází solární a větrná energie jako jedny z ekologicky nejpříznivějších způsobů získávání elektřiny.

Součástí budoucnosti energie však nejsou jen obnovitelné zdroje, ale také energetická úložiště. Věděli jste například, že jejich kombinací dokážeme takřka plnohodnotně nahradit elektrárny na fosilní paliva? Pokud vás zajímá, jak jsou na tom baterie z pohledu uhlíkové stopy a ekologie, určitě sledujte náš blog. Prozradíme vám to příště!

We are living in the future of energy. Are you?

Tags

Nepřehlédněte

  • Zprovoznili jsme největší bateriové úložiště na Slovensku! První smart bateriové řešení brAIn s kapacitou 432 kWh je oficiálně v provozu a předvádí výborné výsledky. A to i ve chvílích, kdy se umělá inteligenc… Více
  • Jak vidí budoucnost energetiky nový obchodní ředitel FUERGY - Miroslav Struž? Jaké změny v energetice můžeme v nejbližší době čekat? A v čem vlastně spočívá její decentralizace? I to jsou témata, o kterých jsme si povídali s obc… Více
  • Na ECO ENERGY TOUR s Thomasem Puskailerem učíme studenty šetřit energii Víte, jak vzniká elektrická energie? Jak jí můžete šetřit a proč byste to vlastně měli dělat? A víte, které spotřebiče mají největší spotřebu? Více

Osobní údaje

FUERGY model

Neplánuji využívat fotovoltaické panely
Plánuji koupi fotovoltaických panelů
Už využívám fotovoltaické panely
Už mám elektromobil
Plánuji koupi elektromobilu
Neplánuji koupi elektromobilu
Souhlasím se zpracováním osobních údajů a přijímám Zásady ochrany soukromí

Děkujeme za vyplnění vašich údajů. Co nejdříve se vám ozveme.

Kontaktuje nás

Souhlasím se zpracováním osobních údajů a přijímám Zásady ochrany soukromí

Děkujeme za vyplnění vašich údajů. Co nejdříve se vám ozveme.

Kontaktuje nás

Souhlasím se zpracováním osobních údajů a přijímám Zásady ochrany soukromí

Děkujeme za vyplnění vašich údajů. Co nejdříve se vám ozveme.