Từ những ngày đầu của thế kỷ 19, năng lượng từ nhiên liệu hóa thạch như than, dầu và khí tự nhiên đã phát triển mạnh mẽ, đóng vai trò chủ chốt trong sự phát triển của nền công nghiệp và quá trình toàn cầu hóa. Sự tiến bộ trong công nghệ và sự sáng tạo đã kích thích sự phát triển của công nghiệp, đặc biệt là trong lĩnh vực du lịch, và đã đưa chúng ta đến vị thế hiện nay.
Tuy nhiên, sự phụ thuộc quá mức vào việc đốt cháy nhiên liệu hóa thạch đã gây ra nhiều vấn đề đáng lo ngại về môi trường và kinh tế. Các tác động tiêu biểu bao gồm sự ô nhiễm không khí, biến đổi khí hậu và suy giảm nguồn tài nguyên. Điều này đã làm nổi bật nhu cầu cấp bách của việc tìm kiếm những phương tiện năng lượng mới, sạch hơn và bền vững.
Năng lượng mặt trời, với tiềm năng lớn và chi phí phát triển giảm dần, đã trở thành một lựa chọn hấp dẫn. Khả năng tận dụng nguồn năng lượng tái tạo này không chỉ giúp giảm bớt áp lực lên môi trường bằng cách giảm thiểu lượng khí thải carbon mà còn giảm thiểu sự phụ thuộc vào nguồn năng lượng không bền vững.
Hiểu biết về cách mà năng lượng mặt trời tác động đến môi trường có thể hỗ trợ trong việc định hình tương lai của nguồn năng lượng, từ cách mà nó ảnh hưởng đến hệ thống năng lượng toàn cầu đến cách mà từng cá nhân có thể góp phần vào việc tạo ra một sự khác biệt thông qua các quyết định thông minh về năng lượng.
Lượng khí thải carbon của các tấm pin mặt trời
Trong bối cảnh Hoa Kỳ và nhiều quốc gia khác vẫn dựa nhiều vào nhiên liệu hóa thạch, các quy trình sản xuất tiếp tục góp phần vào việc phát thải khí nhà kính, bất kể liệu chúng có được coi là giải pháp thay thế xanh hay không.
Đối với quá trình sản xuất các tấm pin mặt trời, từ khâu vật liệu sử dụng đã đặt ra những thách thức đáng kể. Quá trình chế tạo tấm pin mặt trời đòi hỏi sử dụng các vật liệu chính và kim loại quý như silicon, đồng, bạc, indi, và tellurium. Mỗi loại vật liệu này đều cần phải được khai thác và tinh chế, gây ra lượng khí thải carbon riêng biệt. Điều này dẫn đến việc quá trình sản xuất tấm pin mặt trời thêm vào lượng carbon dioxide (CO2) được thải ra vào môi trường. Hơn nữa, các tấm pin này cần phải được vận chuyển, thường là thông qua tàu vận chuyển lớn hoặc từ các nhà máy sử dụng xăng và dầu diesel.
Trong tình hình này, người ta có thể tự đặt câu hỏi liệu việc sử dụng các tấm pin mặt trời thực sự có ích cho môi trường trong dài hạn hay không. Nếu công nghệ năng lượng mặt trời vẫn tiếp tục phát thải khí carbon, liệu chúng có thể được coi là một giải pháp năng lượng xanh thực sự không?
Trò chơi bù đắp carbon
Có nhiều phương pháp để hỗ trợ môi trường của chúng ta. Các hoạt động bảo tồn có thể làm sạch môi trường, các dự án như việc thu giữ carbon có thể giảm bớt CO2 trong khí quyển, và một số giải pháp như tấm pin mặt trời có thể đóng góp tích cực cho môi trường thông qua việc bù đắp carbon.
Tuy nhiên, quan trọng là nhận biết rằng các tấm pin mặt trời không loại bỏ carbon dioxide khỏi khí quyển; thay vào đó, chúng giảm nhu cầu tiếp tục sử dụng nhiên liệu hóa thạch để tạo ra CO2. Mặc dù quá trình sản xuất các tấm pin mặt trời cũng đòi hỏi sự sử dụng nhiên liệu hóa thạch, sau khi được lắp đặt, chúng không tạo ra lượng khí thải carbon thêm vào môi trường.
So với các loại nhiên liệu hóa thạch khác, các sản phẩm tấm pin mặt trời thải ra một lượng CO2 nhỏ hơn đáng kể trong quá trình sản xuất. Ví dụ, khí tự nhiên tạo ra 117 lbs CO2 mỗi MMBtu trong quá trình khai thác và sản xuất, trong khi các tấm pin mặt trời chỉ thải ra trung bình 50g CO2 hoặc 0,11 lbs trên một triệu đơn vị nhiệt Anh (MMBtu) mỗi kilowatt giờ.
Một khi được lắp đặt, các tấm pin mặt trời giúp giảm nhu cầu điện năng từ công ty điện lực, giảm bớt sự phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch. Nhu cầu năng lượng ít hơn từ công ty điện lực cũng đồng nghĩa với việc giảm thiểu lượng khí thải carbon từ việc đốt cháy nhiên liệu hóa thạch.
Một tấm pin mặt trời được ước tính có thể bù đắp lượng CO2 tạo ra trong quá trình sản xuất trong khoảng hai năm. Trong vòng đời hơn 25 năm, một tấm pin mặt trời có thể bù đắp hơn 12.500 kWh năng lượng được tạo ra từ nhiên liệu hóa thạch. Điều này chỉ ra rằng sự đầu tư vào các tấm pin mặt trời có thể có tác động tích cực lớn đến môi trường.
Tác động môi trường đối với tuổi thọ của hệ mặt trời
Tuy nhiên, lượng khí thải CO2 không phải là tác động duy nhất mà hệ thống năng lượng mặt trời có thể gây ra cho môi trường.
Ví dụ, các tấm pin mặt trời không tạo ra ô nhiễm không khí. Tuy nhiên, chúng không thực sự làm giảm ô nhiễm không khí; thay vào đó, chúng bù đắp nhu cầu năng lượng được tạo ra từ việc đốt cháy nhiên liệu hóa thạch.
Trong quá trình hoạt động, các tấm pin mặt trời không sử dụng nước để sản xuất điện. Trái lại, các phương pháp sản xuất điện khác thường cần sử dụng nước để làm mát và tạo ra hơi nước.
Việc không gây ra ô nhiễm không khí hoặc không sử dụng nước làm cho các hệ thống năng lượng mặt trời quy mô nhỏ trở thành một trong những nguồn gây gián đoạn động vật hoang dã ít có khả năng xảy ra nhất trong lĩnh vực năng lượng. Mặc dù có thể có sự va chạm giữa động vật hoang dã và các tấm pin mặt trời, chẳng hạn như việc xây tổ xung quanh tấm pin, động vật hoang dã thường tác động đến các hệ thống năng lượng mặt trời nhiều hơn là các hệ thống này ảnh hưởng đến động vật hoang dã. Tuy nhiên, sự va chạm đến động vật hoang dã có thể lớn hơn thông qua các trang trại năng lượng mặt trời quy mô lớn, như sự va chạm với chim và sự gián đoạn dòng chảy do hàng trăm tấm pin mặt trời chuyển hướng nước.
Trong suốt vòng đời của mình, hệ thống năng lượng mặt trời trên mái nhà là một giải pháp đáng tin cậy, kín đáo và ít tác động nhất để đáp ứng nhu cầu điện. Qua nhiều thập kỷ, hiệu suất của các tấm pin sẽ giảm do hao mòn. Tuổi thọ của các tấm pin mặt trời phụ thuộc vào các yếu tố bên ngoài, bao gồm:
- Chu trình nhiệt: Sự thay đổi nhiệt độ giữa cực nóng và cực lạnh. Điều này chủ yếu ảnh hưởng đến các kết nối hàn trong bảng điều khiển.
- Nhiệt độ ẩm: Tiếp xúc lâu dài với độ ẩm và nhiệt độ cao có thể làm cho các lớp cách nhiệt của tấm pin bong ra.
- Đóng băng độ ẩm: Đóng băng đột ngột do độ ẩm cao và nhiệt độ thấp hơn có thể ảnh hưởng đến hộp nối của tấm pin mặt trời.
- Tiếp xúc với tia cực tím: Sự đổi màu và hao mòn không thể tránh khỏi của tấm nền của tấm pin mặt trời do tia UV trong ánh sáng mặt trời gây ra. Tấm nền này đóng vai trò như một chất cách điện và sự hao mòn của nó có thể làm giảm hiệu suất của bảng theo thời gian.
Có nhiều cách để sửa chữa các tấm pin mặt trời và nếu cần, thay thế những tấm pin bị hỏng thông qua chính sách bảo hành năng lượng mặt trời. Tuy nhiên, cuối cùng, hệ thống sẽ không còn hoạt động hữu ích nữa và cần phải được thay thế.
Khi các tấm pin đã không còn hữu ích, chúng có thể dễ dàng được tái chế. Quy trình tái chế điển hình bao gồm nghiền và nghiền các thành phần của tấm pin mặt trời để thu hồi kim loại quý và thủy tinh trong khi xử lý silicon đã sử dụng, đảm bảo rằng các tấm pin đã qua sử dụng có thể được tái sử dụng trong việc xây dựng hệ mặt trời tiếp theo.
Quan trọng nhất, các nỗ lực tái chế, giống như các sáng kiến xanh khác, thường tạo ra một lượng khí thải CO2 nhất định. Tuy nhiên, bằng cách hướng tới tương lai trong việc tái chế, chúng ta có thể giúp giảm nhu cầu khai thác nhiều hơn các kim loại quý này và tái sử dụng chúng bất cứ khi nào có thể.
Tạo ra sức mạnh và hy vọng trên toàn thế giới
Năng lượng mặt trời là kết quả của nhiều thập kỷ nghiên cứu và phát triển công nghệ. Các giải pháp năng lượng mặt trời hiệu quả là kết quả của nỗ lực tổng hợp của từng cá nhân trên quy mô lớn. Một ngôi nhà, với hệ thống phù hợp, có thể tạo ra đủ điện cho chính nó và có thể còn dư thừa. Một chiếc đèn đường duy nhất chạy bằng năng lượng mặt trời dự trữ có thể giúp giảm lượng điện tiêu thụ trên lưới điện một lượng nhỏ – và những đóng góp nhỏ sẽ ngày càng được củng cố.
POTECH tập trung vào sản phẩm đèn đường năng lượng mặt trời. Nhiệm vụ của chúng là làm cho năng lượng mặt trời trở nên dễ tiếp cận hơn. Nếu bạn đang có nhu cầu tìm kiếm sản phẩm đèn năng lượng mặt trời chất lượng, hay liên hệ ngay với chúng tôi để được tư vấn miễn phí. Hãy cùng bước hướng tới một tương lai điện mới, sạch hơn.
