Wie wirkt sich Sonnenenergie auf die Umwelt aus?

ach Angaben der Internationalen Energieagentur macht Sonnenenergie rund 0 5 Prozent der gegenwärtigen Weltenergieversorgung aus. Dies könnte bis zum Jahr 2050 auf ein Viertel ansteigen und unsere Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen verringern. Solarenergie ist nicht ohne negative Auswirkungen aber insgesamt ist der Aufstieg der Photovoltaik-Technologie für die gesamte Erde und die Menschen die ihre Luft einatmen müssen von Vorteil.

Funktion

Die Photovoltaik-Technologie wandelt die Energie der Sonne in Strom. Wenn die Photonen des Sonnenlichts auf das Panel treffen werden die Elektronen in den Solarzellen angeregt und bewegen sich so über das Panel dass ein Strom entsteht. Aus diesem Grund ist Solarstrom erneuerbar. Es kann immer wieder ohne großen Aufwand wie Verbrennen verwendet werden um seine Energie freizusetzen sodass die Umweltbelastung durch Sonnenenergie während des Betriebs minimal ist.

Verwendung in der Umwelt

Die eine Hauptbelastung von Solartechnologie ist die flächendeckende Nutzung. Ein Quadratkilometer Sonnenkollektoren erzeugt zwischen 20 und 60 Megawatt Leistung. Dies ist jedoch kein endemisches Problem der Solarenergie. Kohlekraft erfordert ebenso viel Land pro Energieeinheit wenn das Land das für den Tagebau verwendet wird berücksichtigt wird. Darüber hinaus gibt es die meisten aktuellen Solarpanelfarmen in der Wüste wo Land selten für andere Zwecke benötigt wird. Solarenergie benötigt auch kein Wasser zur Kühlung.

Materialien

Sonnenkollektoren bestehen aus Schwermetallen und anderen gefährlichen Materialien wie Arsen von denen viele bei unsachgemäßer Entsorgung umweltgefährdend sein können. Gleiches gilt aber auch für Kohle und Öl die bei der Verbrennung Schwermetalle freisetzen. Cadmiumtellurid eine vielversprechende Komponente der Photovoltaik-Technologie ist ein schädliches Schwermetall. Laut Vasilis Fthenakis Umweltingenieur am Brookhaven National Laboratory sind die direkten Emissionen bei der Herstellung von Cadmiumtellurid-Zellen 300-mal niedriger als die Emissionen von Kohlekraftwerken Das US-Energieministerium gibt an dass fossile Brennstoffe die durch Verbrennung Elektrizität erzeugen etwa zwei Drittel der Schwefeldioxidemissionen und ein Viertel der Schwermetalle aus Schornsteinen erzeugen Lachgasemissionen in den Vereinigten Staaten die Smog und sauren Regen verursachen. Im Jahr 2007 wurden über 8 Milliarden Tonnen Kohlendioxid in die Atmosphäre freigesetzt von denen angenommen wird dass sie zur vom Menschen verursachten globalen Erwärmung und zum Klimawandel beitragen. Im Gegensatz dazu verursachen Solarmodule während ihres Betriebs keine Emissionen. Solarenergie wird ohne materielle Nebenprodukte in Elektrizität umgewandelt.

Überlegungen

Solarenergie birgt einige unsichtbare Gefahren während des Herstellungsprozesses über die noch diskutiert wird. Eine Verbindung namens Stickstofftrifluorid wird zum Ätzen von Oberflächen auf Solarzellen verwendet. Ungefähr 96 Prozent des Gases zerfallen und liefern Fluor an der Oberfläche zum Ätzen und nur 2 Prozent entweichen jemals in die Atmosphäre. Stickstofftrifluorid ist im Vergleich zu Kohlendioxid 17.000-mal wirksamer als Treibhausgase. Dies ist jedoch eine deutliche Verbesserung gegenüber alternativen Gasen wie Perfluorkohlenwasserstoffen und Schwefelhexafluorid die zuvor verwendet wurden aber kürzlich durch das Kyoto-Protokoll geregelt wurden. Einer Pressemitteilung der NASA zufolge tragen "die derzeitigen Stickstofftrifluoridemissionen nur etwa 0 15 Prozent zum globalen Erwärmungseffekt bei der durch die derzeitigen vom Menschen verursachten Kohlendioxidemissionen verursacht wird". Die Konzentrationen sind von 0 02 Teilen pro Billion im Jahr 1978 auf 0 454 Teile pro Billion im Jahr 2008 gestiegen weit hinter den 380 Teilen pro Million Kohlendioxid obwohl sie jedes Jahr um 11 Prozent gestiegen sind. Im Jahr 2008 befanden sich rund 5.400 Tonnen des Gases in der Atmosphäre.