Głównym celem wszelkich inwestycji w zakresie Odnawialnych Źródeł Energii jest przede wszystkim ochrona środowiska, czyli wytwarzanie energii elektrycznej ze źródeł, które nie wyczerpują zasobów natury lub po prostu wykorzystują zasoby, które regularnie się uzupełniają, a także przywiązanie wagi do minimalizacji szkodliwości samego procesu wytwarzania energii i ilości powstających w trakcie produkcji odpadów oraz zanieczyszczeń.
Nie bez powodu od wielu już lat stopniowo wypiera się konwencjonalne technologie elektroenergetyczne z preferencji i powszechności użycia, na rzecz OZE, bowiem wytwarzanie energii elektrycznej z węgla kamiennego i brunatnego oraz drewna jest niewyobrażalnie szkodliwe dla środowiska i zdrowia istot w nim bytujących. Jedną z odpowiedzi na konwencjonalne metody produkcji prądu jest właśnie fotowoltaika, która u niektórych budzi spore wątpliwości co do swojego wpływu na zdrowie prosumentów.
Czyżby jedno źródło szkód zdrowotnych i środowiskowych zastąpiono innym, skrupulatnie ukrywając przekroczenie norm bezpieczeństwa? Czy innowacja w postaci paneli fotowoltaicznych, mająca służyć dobru ludzi i środowiska, stwarza dla nich zagrożenie? Warto przyjrzeć się faktom i rozwiać wszelkie wątpliwości.
Panele fotowoltaiczne w procesie produkcji – wszystko, co warto wiedzieć
Zapoznając się dokładniej z cyklem produkcji paneli fotowoltaicznych, dokonuje się odkrycia, że podczas wytwórstwa paneli słonecznych wykorzystuje się bogatą gamę toksycznych i wybuchowych substancji, których w znacznej większości używa się do oczyszczania półprzewodnikowej powierzchni. Mowa tutaj m.in. o kwasie solnym, kwasie azotowym, kwasie siarkowym, fluorowodorze, acetonie czy 1,1,1-trichloroetanie.
Pracownicy fabryk, w których produkuje się ogniwa fotowoltaiczne, narażeni są również na wdychanie pyłu krzemowego. Praca w towarzystwie szkodliwych czynników zawsze wymaga stosowania się do ściśle określonych procedur bezpieczeństwa zarówno w kwestii procesu produkcji, jak i utylizacji pozostających odpadów. Jak wiadomo, nawet w takim przypadku znajdują się producenci, którzy przymykają oko na zasady i stają się emiterami szkodliwych substancji, narażając nie tylko dobro środowiska, ale i zdrowie ludzi – zysk stawiany jest wyżej niż idee OZE.
Bardziej toksyczne materiały chemiczne, niż te znajdujące zastosowanie przy wytwórstwie tradycyjnych ogniw krzemowych, stosowane są przy produkcji cienkowarstwowych ogniw fotowoltaicznych. W tym przypadku mamy styczność z arsenkiem galu, miedzi i indu, z tellurkiem kadmu oraz diselenkiem galu. Podobnież, jak w przypadku innych szkodliwych związków chemicznych, nieodpowiednio zabezpieczane i utylizowane stanowią zagrożenie dla życia i zdrowia. Producenci, w przypadku wyrzucania (zamiast proceduralnego recyklingu) wyżej wymienionych materiałów, obciążani są niebagatelnymi karami pieniężnymi.
Za najbardziej niebezpieczne i szkodliwe pod względem skali swojego oddziaływania substancje, które emitowane są w procesie wytwarzania paneli fotowoltaicznych, uważa się związki fluorowe (heksafluoroetan, sześciofluorek siarki oraz trifluorek azotu), które należą do jednego z czynników mających wpływ na powstawanie efektu cieplarnianego. Są do kilkudziesięciu razy bardziej patogenne w tym aspekcie, niż wpływ emisji dwutlenku węgla. W tej kwestii jednak możemy przyznać kolejny punkt przewagi dla fotowoltaiki, ponieważ ilość tych emitowanych związków jest w przeliczeniu na dwutlenek węgla dużo mniejsza, niż wymiar emisji gazów cieplarnianych, które powstają poprzez spalanie paliw kopalnych w celu wytwarzania energii elektrycznej. Produkcja krzemowych elementów fotowoltaicznych nie wpływa zatem znacząco na proces redukcji emisji gazów cieplarnianych.
Co warto jeszcze o systemie produkowania paneli fotowoltaicznych wiedzieć - wiąże się on ze zużyciem bardzo dużych ilości wody. Technologia produkcji w syntezie z ogromem zużycia wody jest stosunkowo nowoczesnym rozwiązaniem. Rocznie wykorzystuje się nawet kilka tysięcy litrów wody na minutę procesu produkcji, co z kolei zrodziło konieczność utworzenia specjalnych oczyszczalni zanieczyszczonych wód i wpłynęło na wyższe koszta wytworzenia paneli - w rezultacie cena niektórych paneli słonecznych również jest wyższa.
Poziom szkodliwości paneli fotowoltaicznych uzależniony jest od ich rodzaju i technologii wytwarzania. Ze względu na obecność śladowych ilości takich pierwiastków jak fluor, gal czy kadm, powinno się unikać uszkodzenia struktury tych komponentów instalacji fotowoltaicznej - sprawnych, nienaruszonych mechanicznie paneli nie trzeba się obawiać ani w trakcie eksploatacji ani podczas bezpośredniego kontaktu. W przypadku zużycia paneli fotowoltaicznych należy je utylizować wedle jasno określonych środków bezpieczeństwa i procedur, a decydując się na zakup, należy unikać paneli od nieznanych, niezweryfikowanych producentów i zrobić wnikliwy, przed zakupowy research u rzetelnego źródła.
Utylizacja wyeksploatowanych paneli fotowoltaicznych
Okres eksploatacji instalacji fotowoltaicznej nie wiąże się z emisją szkodliwych substancji, w przeciwieństwie do procesu ich wytwarzania. Źródłem problemów są również zużyte panele fotowoltaiczne, które należy spożytkować w sposób maksymalnie sprzyjający dobru środowiska, czyli przede wszystkim wykluczający umieszczenie zużytych elementów instalacji fotowoltaicznej na wysypisku śmieci lub w otchłani oceanu. Po upływie deklarowanych przez producentów 25 lat eksploatacji paneli słonecznych, zobligowani są oni do ich odbioru i usunięcia odpadów fotowoltaiki na dwa dopuszczalne sposoby: utylizacji lub recyklingu - tak by zminimalizować skutki ewentualnego emitowania substancji, które uznawane są za szkodliwe, w trakcie pozbywania się odpadów jakie po czasie generuje fotowoltaika.
W przypadku utylizacji mamy do czynienia ze zniszczeniem i unieszkodliwieniem w jak największym stopniu pozostałych ze zniszczenia materiałów. Dość popularnym sposobem utylizacji jest oczywiście spalanie, podczas którego powstają szkodliwe, toksyczne substancje. Największą szkodliwością w procesie utylizacji wyróżniają się panele zawierające kadm. Moduły krzemowe są podczas spalania o wiele mniej toksyczne, choć zawierają pewną ilość ołowiu. Recykling z kolei umożliwia ponowne spożytkowanie niektórych elementów modułów fotowoltaicznych i pierwiastków, co stanowi mniej inwazyjną dla ludzi środowiska formę radzenia sobie z odpadami instalacji fotowoltaicznych.
Realne zagrożenia, jakie niesie ze sobą fotowoltaika na naszym dachu
Realne zagrożenia wynikające z eksploatowania systemu fotowoltaicznego skupiają się wokół problematyki poprawnej instalacji paneli słonecznych oraz zastosowania wszelkich niezbędnych zabezpieczeń. Na wiele z nich szczególną uwagę zwracają niektóre kraje europejskie, np. Niemcy, Austria czy Francja, normalizując ustawowo wszelkie wytyczne co do bezpieczeństwa montażu, eksploatacji i utylizacji paneli fotowoltaicznych oraz pozostałych elementów, z jakich składają się instalacje fotowoltaiczne. Zasadniczo zagrożenia, jakie znajdują swe źródło w nieprawidłowo funkcjonującej instalacji fotowoltaicznej możemy podzielić na następujące kategorie:
- ryzyko porażeniem prądem elektrycznym - łączone szeregowo i równolegle panele fotowoltaiczne tworzą prąd o napięciu, który naraża nie tylko zdrowie, ale i życie ludzi, dlatego instalatorzy systemu PV, osoby zajmujące się konserwacją czy strażacy podczas akcji gaśniczej muszą zachować ogromną ostrożność. Osoby niekompetentne w tej dziedzinie nie powinny na własną rękę instalować czy konserwować instalacji. Fotowoltaika podczas prac montażowo-konserwatorskich podlega wyłącznie jurysdykcji fachowców, zważywszy, że w przypadku energii elektrycznej amatorzy ryzykują czymś więcej niż instalatorskim błędem,
- zagrożenie pożarowe - wynikające bardzo często z generowania się tzw. hotspotów w obrębie paneli fotowoltaicznych, przegrzania złączy lub modułów, uszkodzenia inwertera, powstania tzw. łuku elektrycznego w panelu fotowoltaicznym lub na złączach. Zagrożenie pożarowe może również wynikać z uszkodzeń po stronie AC i DC, a ryzyko może być zwiększone, gdy uszkodzona instalacja fotowoltaiczna znajdować się będzie w pobliżu łatwopalnych materiałów i generalnie rzecz biorąc, zainstalowana zostanie niezgodnie ze sztuką montażu instalacji fotowoltaicznych,
- zagrożenie związane z uszkodzeniem pozostałych sprzętów elektrycznych w domu.
Inwestując w panele fotowoltaiczne i poszukując firmy, która nam je zamontuje na dachu i odpowiednio połączy do sieci elektrycznej z pozostałymi komponentami instalacji, powinniśmy pamiętać, że to inwestycja na lata i wymaga specjalistycznego podejścia pod wieloma względami. Dokonujemy wyboru spośród dziesiątek firm wykonujących instalacje fotowoltaiczne, ale tylko część z nich może być traktowana w kategorii branżowych profesjonalistów. Gdy w grę wchodzi zdrowie i bezpieczeństwo nasze, naszej rodziny i naszego mienia, warto zrobić dogłębne rozeznanie rynkowe.
Instalacja fotowoltaiczna - blaski ponad cienie
Kwestia tego, czy panele fotowoltaiczne są szkodliwe, wydaje się dość klarowna, jednak ponad aspektami wszelkich "cieni", jakie kładą się na idei montowania fotowoltaiki w swoim domu, istnieją również aspekty, które mimo wszystko przemawiają za zainwestowaniem w instalacje własnej elektrowni słonecznej. Przede wszystkim wciąż jest to jedno ze źródeł energii, które w najmniejszym, aktualnie dostępnym stopniu, jakkolwiek szkodzi środowisku. Fotowoltaika pozwala na niezależność energetyczną, a ponad to warto podkreślić, że:
- fotowoltaika to jedno ze źródeł energii elektrycznej, które w trakcie eksploatacji nie emituje zanieczyszczeń do środowiska,
- instalacja fotowoltaiczna nie emituje ponadnormatywnego hałasu dzięki nowoczesnym transformatorom o niskim poziomie mocy akustycznej,
- w trakcie pracy instalacji fotowoltaicznej występuje elektromagnetyczne promieniowanie niejonizujące, które nie jest szkodliwe dla środowiska.
Prawidłowo zamontowana instalacja fotowoltaiczna o wysokiej jakości komponentach, nie poddawana ingerencji osób nieupoważnionych, nie stanowi zagrożenia dla użytkowników - nie wpływa negatywnie na zdrowie ludzi ani zwierząt. Podstawą jest zachowanie wszelkich zasad bezpieczeństwa od montażu, po utylizację.
Podsumowanie
Fotowoltaika staje się coraz bardziej popularnym źródłem energii nie tylko dla naszych domów. Determinantami wzrostu zainteresowania tym odnawialnym źródłem produkcji prądu w przyszłości będzie nieustające doskonalenie technologii wytwarzania komponentów i spadek ich cen oraz możliwość odsprzedaży energii w bardziej przystępnych cenach. Panele fotowoltaiczne to ponad wszystko lukratywna inwestycja, która, o ile zostanie wykonana zgodnie z narzuconymi normami, z pewnością będzie nam długo służyć. Nieduża liczba zarejestrowanych wypadków wyraźnie wskazuje, że możliwość samoistnego powstania zagrożenia i szkodliwości ze strony systemu PV, jest nikła.