Ekologická stopa obnoviteľných zdrojov energie

Keďže solárne panely či veterné turbíny pri generovaní elektriny neprodukujú žiadne emisie ani toxíny, sú automaticky považované za čisté zdroje energie. Ich výroba sa však bez spomenutých škodlivín žiaľ nezaobíde, nehovoriac o ich recyklácii, v ktorej máme taktiež ešte veľké rezervy. Nakoľko sú teda tieto zariadenia naozaj „zelené” a ako sú na tom v porovnaní s inými zdrojmi energie?

  • Publikované: 25. 03. 2020
  • Autor: Fuergy

Kritici „zelených riešení” často poukazujú na ich negatívne dopady na životné prostredie a spochybňujú ich schopnosť tieto dopady kompenzovať. Hlavným dôvodom je takzvaný „uhlíkový dlh”. Ide o skrytú uhlíkovú stopu spôsobenú výrobou alebo výstavbou týchto riešení, ktorú musia najskôr splatiť. Ale nie je to len o emisiách. Ťažba potrebných surovín a toxický odpad, ako vedľajší produkt výroby, taktiež predstavujú veľký problém.

Výroba fotovoltických panelov

Základným materiálom na výrobu fotovoltaických panelov (FVP) je kremík (silikón), ktorý sa získava z kremeňa. Ten sa musí najprv vyťažiť a následne zahriať na vysokú teplotu v peci, pričom počas tohto procesu do atmosféry unikajú oxidy uhličitý a siričitý.

Pri výrobe FVP sa spotrebuje okrem veľkého množstva energie aj veľa vody. Jedným z najtoxickejších vedľajších produktov výroby je ale chlorid kremičitý, ktorý dokáže spôsobiť popáleniny, poškodenie pľúc a pri kontakte s vodou sa navyše mení na kyselinu chlorovodíkovú, žieravinu nebezpečnú pre človeka aj prírodu.

Tenké fóliové FVP obsahujú navyše ešte ďalšie toxické látky, tie sa však nachádzajú aj v bežnej elektronike a riziko predstavujú iba pri výrobe a likvidácii. Našťastie väčšina výrobcov dokáže tieto látky, použité a vzniknuté pri výrobe, bezpečne recyklovať.

Toxicita veterných turbín

Veterné turbíny (VT) sú na tom z hľadiska toxicity o čosi lepšie, keďže sú technologicky podstatne jednoduchšie ako FVP. Ich základ tvorí oceľový stĺp zapustený do betónu, generátor a listy. Tie sú najčastejšie vyrobené zo sklolaminátu, avšak v súčasnosti čoraz viac aj z uhlíkových vlákien. Listy musia byť ľahké, ale zároveň veľmi odolné. Neustále narážajúce častice prachu a vody vo vetre ich totiž postupne obrusujú, čím znižujú ich efektivitu.

Oceľ aj betón sú ľahko recyklovateľné materiály, a preto sa až 80 % veternej turbíny dá bez problémov recyklovať. Iné je to ale so sklolaminátom, ktorý najčastejšie končí na skládke. Aj na to však dnes už existujú potenciálne riešenia. Niektoré firmy ho dokážu spracovať na dosky vhodné pri stavbách, či využiť jednotlivé zložky na výrobu farieb, lepidla a dokonca hnojiva. V Európskej únii, kde je zakázané listy skládkovať, sa najčastejšie spaľujú na výrobu energie. Ich výhrevnosť je však nízka a spaľovaním vznikajú aj zdraviu škodlivé látky.

FVP sa hromadne rozšírili o niečo neskôr ako veterné elektrárne a ich životnosť je v porovnaní s VT o čosi dlhšia. Preto je množstvo odpadu z vyradených panelov stále relatívne nízke. Do roku 2017 takto vzniklo celosvetovo len 43 500 ton odpadu. Pre porovnanie, do roku 2050 sa očakáva, že toto číslo narastie na 60 miliónov ton. Recyklovať pritom v súčasnosti vieme až 96 % použitých materiálov. So zlepšujúcim sa ekodizajnom, ako aj novými technológiami, sa dá očakávať, že toto číslo ešte porastie.

Uhlíkový dlh

Výroba FVP je náročná na energiu a väčšina z nich pochádza z Číny, v ktorej dominuje výroba elektrickej energie z uhlia. VT potrebujú zase veľa ocele a betónu, čo sú materiály z ťažko dekarbonizovateľných odvetví. Na druhú stranu, uhoľné a plynové elektrárne spotrebujú množstvo energie už pri ťažbe a preprave paliva, vrátane výroby ťažiarenských zariadení. Počas ťažby dochádza aj k únikom metánu, ktorý je približne 30-krát viac potentným skleníkovým plynom v porovnaní s CO₂.

To je jeden z hlavných dôvodov, prečo tieto elektrárne vychádzajú v porovnaní s veternými a solárnymi variantami výrazne horšie, a to aj v prípade, keď používajú technológiu zachytávania a uskladňovania emisií CCS (z angl. carbon capture and storage). S rastúcim podielom obnoviteľných zdrojov v energetickom mixe a novými riešeniami navyše možno očakávať, že sa uhlíková stopa FVP a VT bude ešte znižovať.

Ako to však je v číslach? To záleží od konkrétnej štúdie a metodiky, avšak v jednom sa zhodujú všetky. Veterná a jadrová energia majú najnižšie uhlíkové stopy. Solárna energia ju má o niečo vyššiu, no stále je výrazne ekologickejším variantom ako fosílne elektrárne so zapojenou technológiou CCS. K rovnakým záverom prišiel aj jeden z najaktuálnejších výskumov publikovaný v Nature Energy v decembri 2017.

Najviac sa štúdie rozchádzajú v hodnotách emisií z biomasy a vodných elektrární. Dôvodom je veľká variabilita rôznych premenných, ktoré vstupujú do výpočtov. Pri biomase to do značnej miery záleží od typu a spôsobu hospodárenia s plochami, na ktorých bola vytvorená. Pri vodných elektrárňach je rozhodujúca zase zaplavená plocha a ekosystémy, čo súvisí s tvorbou skleníkových plynov z hnilobných procesov.

Pre našu infografiku sme sa rozhodli vychádzať z oficiálnych údajov zverejnených v správe Medzinárodného panelu pre klimatickú zmenu (IPCC).

Uhlíková stopa, ako aj environmentálne dopady výstavby a prevádzky jednotlivých typov elektrární, do veľkej miery závisia od ekologických štandardov a miery ich dodržiavania v jednotlivých krajinách. Napríklad FVP vyrobený v EÚ má polovičnú uhlíkovú stopu oproti tomu vyrobenému v Číne. Aj bez toho však vychádzajú solárna a veterná energia ako jedny z ekologicky najpriaznivejších spôsobov získania elektriny.

Súčasťou budúcnosti energie nie sú len obnoviteľné zdroje, ale aj energetické úložiská. Vedeli ste, že ich kombináciou dokážeme takmer plnohodnotne nahradiť elektrárne na fosílne palivá? Zaujíma vás, ako sú na tom batérie z pohľadu uhlíkovej stopy a ekológie?

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

Neprehliadnite

Potrebujete poradiť?

Využite možnosť bezplatnej konzultácie.

Súhlasím so spracovaním osobných údajov. Ďalšie informácie o našich postupoch ochrany osobných údajov nájdete v našich zásadách ochrany osobných údajov.
Chcete od nás dostávať marketingovú komunikáciu? Zaškrtnutím políčka súhlasíte so zasielaním propagačných e-mailov a inej marketingovej komunikácie týkajúcej sa našich produktov alebo služieb. Žiadny spam, sľubujeme.
Ďakujeme, že ste nás kontaktovali. Čoskoro sa vám ozveme.
Došlo k chybe. Skúste to prosím znova.