Mi is a napelem ?

  • PDF

Kicsit körbekerestem a blog.hu-n, hogy napelem ügyben milyen hozzászólások vannak.
Rögtön bele is futottam egy beszélgetésbe a hozzászólásoknál, ahol a napelemek gyártási eljárásainak környezetre káros hatása került szóba - ezt már máshol is hallottam, bár megmagyarázni senki se tudta. (sőt olyat is hallottam, hogy egyenesen a napelemek károsak a környezetre)

Így - bár a támogatási rendszerekről terveztem ezt a bejegyzést - végül most erről írok előbb, mert az elmúlt években amúgy is a napelem gyártási oldalát ismertem meg jobban.

Itt külön kell beszélni a különböző napelem technológiákról:

1) kristályos napelemek (piaci részesedés: 80-90% között)
A kristályos napelemekben nagy tisztaságú sziliciumot lapokra vágják és felületkezelik (hogy a fényt minél kevésbé verje vissza).


A szilíciumot homokból (nem akármilyen, hanem csak speciális helyeken bányászott, nagy tisztaságú, tehát nem más elemekkel kevert homokból) állítják elő. A gyártához, olvasztáshoz sok áram szükséges és a folyamat során szén-dioxid vagy szén-monoxid képződik.
Ezek után a szilícium lapokat összekötik aluminium csíkokkal, két üveglap (vagy üveglap és hátlapként műanyag lap) közé ragasztják, laminálják, az autók ragasztott szélvédőjéhez nagyon hasonló módon.
Összefoglalva: alapanyagok eredendően: homok (szilíciumhoz, üveghez), áram, alumínium, műanyagok (lamináláshoz, hátul kapcsoló dobozhoz), kábelek kivezetéshez.

Alapvetően egyik hozzávaló sem nagyon káros a környezetre, több magától is lebomlik (üveg, szilicium).
Aki érzékeny a témára, felvetheti, hogy "de sok áram kell hozzá". Ez így igaz, azonban több különböző tanulmány vizsgálta a teljes gyártási folyamat során felhasznált áram és szén-dioxid kibocsátást, köztük olyat is olvastam, ami a teljes életciklus alatt vizsgálta a felhasznált energia és kibocsátott szén-dioxid mennyiséget a gyártás, szállítás, még a napelem felszerelők és karbantartók furgonja, elektromos gépei energia-felhasználását viszgálta. Mindegyik azt találta, hogy nagyjából egy tábla (modul) kristályos napelem 5-7 év alatt visszatermeli azt az energiamennyiséget, ami az előállításhoz szükséges.

A napelem 20-30 éves életartama alatt tehát kijelenthető, hogy öko-gazdaságilag az egyenleg pozitív, hiszen összesen kevesebb energiába és szén-dioxid kibocsátásba "kerül" a napelem előállítása, mint amennyi áramot megtermel és ezzel CO2 kibocsátást megspórol. Az alapanyagok nagy része lebomlik, a gyártás során használt egyéb anyagok pedig kb annyira károsak, mint a cipőgyártásban, és csak kis részüket képzik a teljes anyaghasználatnak.

2) vékonyrétegű napelem technológiák (piaci részesedés: 10-20% között)
Itt több technológiáról is beszélhetünk, ez a napelemek új és feltörekvő fajtája.
Ezek a technológiák megérnek majd egy külön bejegyzést is, mert nagyon érdekes terület, és főként itt dolgoztam az utóbbi években így nagyon jól ismerem.
Egyelőre csak a "környezet-károsító" hatásról: a fenti áram-erőforrás és szén-dioxid egyenlegek tekintetében még kedvezőbbek a megtérülési mutatóik (3-6 év alatt visszatermelik a gyártás során felhasznált energiát, miközben élettartam hasonlóan 20-25 év).
Azonban itt a teljesség kedvéért szót kell majd ejteni néhány gyártási alapanyagról és segédanyagról, melyek valóban nem tekinthetők környezetbarátnak:

- aSi (amorf szilicíum, amorph silicon) technológiáknál, bizonyos gyártók használnak NF3 gázt, melyet ózon-gyilkos gázok között szoktak számon tartani, így semmiképp se védhető környezeti szempontból. Azonban ma már vannak technológiák azNF 3 helyettesítésére, így remélhetőleg ez a gáz kikopik a gyártásból.

- a CdTe (kadmiumos, cadmium telluride) egyenes mérgező, ha lenyeljük vagy belélegezzük. Ez főleg gyártásnál lehet veszélyes (két üveglap közé ragasztott rétegről még összetörve is nehezen férünk hozzá, sőt, múltkor egy leégett tetőn láttam néhány képet ilyen modulokról, ki is jött a német katasztrófa elhárítás, de mivel úgy törtek, mint az autóüveg, így nem szabadult ki mérgező anyag). A CdTe napelemek piaci részesedése ma kb 5%, tehát nem beszélhetünk nagymértékű elterjedésükről sem.

Vannak még újabb technológiák (CIGS, nyomtatott, bio, stb), azonban ezek gyakorlatilag még csak fejlesztési, kísérleti fázisban vannak, a teljes piacon 1% alatt van az összegzett részesedésük, így szerintem környezet-gazdaságossági szempontból nem érdemes vizsgálni.

Összegezve: a napelemek általában több áramot termelnek, mint amibe előállításuk kerül, így szén-dioxid egyenlegük és környezeti terhelésük egyenlege pozitív. Vannak kis részesedésű technológiák, ahol használnak valóban veszélyes anyagokat, azonban ezek gyártási technológia fejlődésével kiválthatók, ráadásul a piacon használt napelemek 80-90 százaléka nem ebből a körből kerül ki.

Ezek alapján ki merem jelenteni, hogy a napelem több jót tesz élettartama alatt a környezetnek, mint kárt.
Egyébként nagyon érdekelne, honnan ered a "napelem káros a környezetre", hol halottak ilyet, mi lehet a forrása és alapja - hozzászólásban köszönöm a visszajelzést erről.

Forrás : http://napelemek.blog.hu/2009/06/16/tovabbi_felreertesek_tisztazasa