Меню

Вред солнечных батарей для птиц

Вредны ли солнечные батареи?

В мире сокращается запас природных ископаемых для производства электричества. В поисках

альтернативных источников энергии человечество давно обратило свой интерес к Солнцу. Ежедневно Земля получает огромное количество солнечной энергии — 173000 Тераватта. Это в 10000 раз больше всей электроэнергии, потребляемой населением планеты. Но для ее преобразования нужно специальное оборудование.

Существующие способы использования солнечной энергии для получения электричества и тепла.

  1. Применение систем солнечных батарей и электростанций;
  2. Использование коллекторов, нагреваемых солнечными лучами, для использования разогретой воды в отоплении и электрогенераторах;
  3. Термовоздушные электростанции, преобразующие солнечную энергию для раскручивания турбогенераторов;
  4. Аэростатные солнечные электростанции.

Солнечная энергия доступна и бесплатна, ее не нужно добывать, она неисчерпаема. Но есть у гелиоэнергетики и недостатки.

Недостатки использования солнечной энергии

  • Неравномерное распределение энергии Солнца по поверхности планеты. Одни области более солнечные, чем другие;
  • В пасмурные дни и ночью солнечная энергия недоступна;
  • Необходимость использования больших площадей под солнечные источники энергии;
  • Содержание токсичных веществ в фотоэлементах;
  • Низкий КПД солнечных батарей, среднее значение эффективности не превышает 20%;
  • Высокая стоимость солнечных фотоэлементов;
  • Поверхность солнечных панелей и зеркал (для термовоздушных ЭС) нужно очищать от попадающих загрязнений;
  • При нагреве солнечных элементов, значительно падает эффективность их работы;
  • Сложная утилизация солнечных панелей.

Несмотря на имеющиеся недостатки, солнечная энергетика является самой быстрорастущей альтернативной энергетической отраслью, она составляет лишь 1% энергии, используемой сегодня. Но, по оценкам Международного энергетического агентства, солнечная энергия может обеспечить 20-25% глобальной энергии к 2050 году.

Создание солнечных батарей

Солнечные батареи – относительно новая технология получения электрической и тепловой энергии, берущая свое начало с 70-х годов прошлого столетия. Но человечество научилось пользоваться силой Солнца уже очень давно. Еще древние греки и римляне использовали энергию Солнца для получения огня с помощью увеличительного стекла и специально изогнутых зеркал. Так они могли зажигать факелы для религиозных ритуалов, и даже топить корабли врагов. Направляя зеркала под определенным углом, подогревали воду в термах и освещали темные помещения.

Создатель солнечных панелей Беккерель

В 1839 году французский ученый Беккерель обнаружил фотогальванический эффект. Экспериментируя с электролитами он заметил, что больше электричества было произведено, если гальванические элементы были подвержены солнечному свету.

Процесс создания и первые прототипы солнечных панелей

Первая солнечная батарея, похожая на современную, была выпущена в 1908 году, через 3 года после публикации статьи о фотоэлектрическом эффекте, за которую Эйнштейн получил Нобелевскую премию. В 1954 году был создан первый кремниевый фотогальванический элемент. В 1970 году была введена менее дорогая версия кремниевого солнечного элемента, что ознаменовало начало коммерциализации солнечных батарей. С начала 2000 годов, ученые сосредоточили внимание на способах сделать солнечные панели более эффективными и удобными. В результате технология стала более доступной для всех. Конечная цель — сделать солнечную энергию столь недоргой, как традиционные источники энергии, поскольку она по-прежнему недостаточно конкурентоспособна.

Производство и утилизация солнечных панелей

Производство солнечных панелей является энергоемким процессом. В настоящее время большая часть энергии, используемой для создания солнечных панелей, связана с переработкой ископаемого сырья, поэтому даже производство этих экологически полезных продуктов может способствовать загрязнению и глобальному потеплению.

Читайте также:  Кто сделал солнечные панели

Приблизительно 600 кВтч энергии используется для производства каждого квадратного метра солнечных батарей, чего достаточно для освещения 1000 лампочек мощностью 60 Вт в течение десяти часов. Средняя энергосистема использует около двух или трех панелей, каждая из которых имеет площадь около 2 м2. При установке в выгодном месте солнечная панель может производить до 200 кВтч на квадратный метр электроэнергии в год. Поэтому энергия, используемая в процессе производства панели, компенсируется только через несколько лет эксплуатации.

Исходным материалом для изготовления солнечных батарей служит трихлорсилан, ядовитый и взрывоопасный продукт. При его перегонке и восстановлении при помощи водорода, получают чистый кремний. Побочным продуктом, на этом этапе производства, является соляная кислота. Далее, кремний плавят и получают слитки, из которых делают элементы солнечных батарей.

Для производства солнечных панелей требуется использование многих опасных химических веществ. Яды, такие как мышьяк, хром и ртуть, также являются побочными продуктами производственного процесса. Эти химические вещества могут нанести серьезный ущерб окружающей среде, если их правильно не утилизировать.

Утилизация вредных элементов солнечных панелей должна сопровождаться специалистами по переработке

При соблюдении технологий улавливания и очистки токсичных газов и жидкостей, производство не будет вредным, но часто, особенно в развивающихся странах, такое оборудование не устанавливается на предприятиях, что приводит к загрязнению окружающей среды.

Энергия, используемая в производстве солнечных панелей, не является единственной энергетической затратой. Необходимо также учитывать энергию, используемую для их транспортировки, особенно если панели импортируются из другой части мира. Утилизация солнечных батарей — большая проблема. Многие из материалов, используемых для их изготовления, трудно перерабатывать, а сам процесс рециркуляции требует большого количества энергии.

Вред экологии

Несмотря на экологическую безвредность применения солнечных батарей, их производство и утилизация может навредить окружающей среде и здоровью людей. Солнечные панели содержат металлы, такие как свинец, медь, галлий и кадмий, синтетические материалы. Их основа изготавливается из алюминия. Все это требует грамотной утилизации. Также, размещенные на больших площадях, они могут влиять на климат, нарушая естественный температурный режим.

Само производство фотоэлементов и панелей является химически грязным. Стоки и отработанные газы пагубно влияют на экологию. Земля, вода и воздух могут содержать вредные вещества, что является угрозой для всего живого вокруг этих предприятий.

Так стоит ли причислять солнечные панели к предметам причиняющим вред экологии?

Количество солнечных электростанций растет. Если технологии не будут развиваться в сторону наименьшего причинения вреда планете и людям, человечество ждет еще одна рукотворная экологическая проблема.

Источник

Жаровня за 2,2 миллиарда долларов: крупнейшая солнечная электростанция убивает сотни птиц

Полностью запущенная в рабочий цикл в конце прошлой недели солнечная электростанция Ivanpah, расположенная в калифорнийской пустыне Мохаве не использует обычные солнечные панели. Вместо этого здесь используются огромные зеркала, которые фокусируют поступающий на них солнечный свет на высокую солнечную башню-приемник, которая разогревается до 538 градусов Цельсия и превращает находящуюся в ней воду в пар. Этим паром питаются генераторы, которые производят электричество.

Читайте также:  Сколько стоят солнечные батареи 5 квт

Люди, стоящие за проектом солнечной электростанции стоимостью 2,2 миллиарда долларов, говорят, что установка может быть опасной для пролетающих в этой зоне птиц, но они не ожидали, что в результате запуска Ivanpah погибнет столько птиц, сколько погибло во время ее тестовых запусков. Десятки пернатых в буквальном смысле заживо поджариваются от неимоверного жара, который стоит вокруг башни. Любая птица, которая пролетает мимо нее, подвергается температуре более 500 градусов.

Сейчас власти, следящие за функционированием электростанции, проводят исследования по вопросу того, как минимизировать эффект чрезмерно высвобождающегося от башни тепла и последующего за этим смертей пролетающих рядом птиц.

«С теми данными, которые мы успели собрать, пока рано делать какие-либо выводы о долгосрочных перспективах в безопасности и влиянии станции на птиц и других видов животных», — заявил Джефф Холланд, представитель компании NRG из Принстона (штат Нью-Джерси, США), оператора этого проекта.

Источник

Почему солнечные батареи убивают птиц

Искусственный интеллект поможет ответить на этот вопрос и спасти птиц от гибели.

Сотрудники солнечных электростанций часто находят мертвых птиц рядом с панелями. Так продолжается уже на протяжении многих лет. Исследование, проведенное в 2016 году учеными из Аргоннской национальной лаборатории в Иллинойсе, показало, что только в Соединенных Штатах солнечные батареи становятся причиной смерти от 38 до 138 тысяч особей в год. Однако феномен гибели птиц около солнечных электростанций до сих пор плохо изучен.

Существуют только теории, объясняющие, почему так происходит. Одна из них — это высокая концентрация света над электростанцией, значительно повышающая температуру воздуха. Когда птица на высокой скорости пролетает над батареями, она мгновенно сгорает. Другая связана с интересом птиц к бликующей зеркальной поверхности — они врезаются в нее и разбиваются. Третья возможная причина смерти — поражение электрическим током.

Всерьез этим вопросом начинают заниматься только сейчас. Ученые из Иллинойса собираются разработать искусственный интеллект, который проанализирует поведение птиц. Компьютер соберет данные с камер, установленных на электростанциях, и позволит понять, что происходит с пролетающими мимо птицами — садятся ли они на солнечные панели или сталкиваются с ними. Система также будет оповещать работников станции о столкновениях.

Исследование поможет определить основные закономерности в поведении птиц и ответить на ключевые вопросы: какие виды птиц чаще погибают на электростанциях? Меняется ли смертность в зависимости от времени года? Влияет ли как-то на количество убитых особей географическое расположение солнечных батарей?

Выявленные закономерности позволят перейти к следующему этапу: предотвращению гибели птиц на солнечных электростанциях. Возможно, открытие американских ученых скоро будет востребовано и в России: ведь солнечная энергия становится все более популярной у нас стране.

Читайте также:  Конверторы для солнечных батарей

Стоит отметить, что солнечные батареи — далеко не первые в списке убийц пернатых. Только на дорогах каждый год гибнут десятки миллионов пернатых.

Источник

Над крупнейшей солнечной электростанцией сгорает по 6 тысяч птиц в год. И с этим ничего не могут сделать

Айванпа – крупнейшая в мире концентрационная солнечноэнергетическая станция (CSP) башенного типа. На ее территории расположено 350 тысяч зеркал-гелиостатов, а ее мощность составляет почти 392 МВт. Электростанция, расположенная в пустыне Мохаве в Калифорнии, поставляет электричество потребителям с февраля 2014 года, и все это время работники СТЭС не могут приблизиться к решению проблемы с гибелью птиц, которые сгорают над станцией.

Происшествия связаны с самой структурой и расположением «Айванпы». В отличие от типичных солнечных ферм, в которых широко используются фотоэлектрические панели, площадка в Калифорнии построена на совершенно иных принципах. Чтобы поймать солнечный свет, завод использует гигантские зеркала общей площадью в 12,9 квадратных километров, которые фокусируют лучи концентрированного солнечного света в котлах на вершинах трех башен-ресиверов высотой 40 этажей. Вырабатывается пар, который используется для питания турбин внутри башен, а затем генерируется энергия.

Проблема в том, что яркий отзеркаленный свет вокруг башен делает их идеальным местом для насекомых, а это не может не привлечь птиц. Когда птицы попадают в лучи концентрированного света, они сгорают за считанные секунды – только тающие облачка дыма остаются в небе.

Ситуация усугубляется тем, что станция расположена вдоль Тихоокеанского пролета – популярного миграционного маршрута для многих видов птиц, включая охраняемые виды, например, ястребов-тетеревятников.

По оценкам федеральных биологов, ежегодно над солнечной электростанцией гибнет более 6000 птиц. И, хотя официальные лица на предприятии говорят, что пытаются найти решение, мало что изменилось с момента его запуска в 2014 году.

Эта проблема доказывает, что даже солнечные электростанции, которые созданы во благо окружающей среды, могут по-прежнему оказывать непредвиденное и негативное воздействие на местные экосистемы.

Стоит отметить, что с такой проблемой гибели птиц сталкиваются не на всех солнечных электростанциях, а лишь там, где используют именно принципы гелиотермальной энергетики, где технологии основаны на использовании не световой силы солнечного света, а его температуры. Несмотря на то, что подобные проекты представляют опасность для птиц, гораздо более реальной для них угрозой являются, например, кошки. По данным ученых от 2013 года, эти животные ежегодно убивают от 1,4 млрд до 3,7 млрд птиц.

3 вида досуга на природе, которые вы, скорее всего, ещё не пробовали

Повелители неба: как спасти самых быстрых птиц на планете

Что скрывает солнце? 6 фактов о солнечной энергетике

В Китае открылась солнечная электростанция в форме панды

Крупнейшая в мире солнечная электростанция появится в Саудовской Аравии

Московский бит: путешествуем с Gett

Отдых в гармонии с природой: как развивается Красная Поляна

Источник