Baterie słoneczne spłacają długi
Jak twierdzą naukowcy z Holandii, 40 lat światowych inwestycji w produkcję paneli fotowoltaicznych wreszcie zaczyna się opłacać.
Opłacać w sensie energetycznym. Bo żeby ogniwa fotowoltaiczne zaczęły produkować prąd „ze słońca”, najpierw trzeba je wyprodukować – do czego potrzebna jest energia, zwykle uzyskiwana ze spalania paliw kopalnych, a więc wiążąca się z emisją cieplarnianego dwutlenku węgla. W najnowszym wydaniu tygodnika „Nature Communications” holenderscy uczeni podliczają, że po 40 latach bardzo intensywnego rozwoju fotowoltaiki, związany z tym rozwojem dług energetyczno-węglowy został już prawdopodobnie spłacony. A w najgorszym razie – zostanie spłacony do 2018 r. W 1975 r. globalna nominalna moc wszystkich ogniw fotowoltaicznych zainstalowanych na całym świecie wynosiła ledwie blisko 1 MW, czyli milion watów. Dzisiaj wynosi 230 GW, czyli miliardów watów. W ciągu ostatnich 40 lat urosła więc 230 tys. razy. Tak szybki, rewolucyjny wręcz rozwój spowodował, że fotowoltaika stała się energetyczną studnią. W krótkim czasie zassała ogromne ilości energii pochodzącej ze spalania węgla, ropy czy gazu. A sama mogła ją oddać, a potem stać się producentem energii netto, dopiero po dłuższym czasie.
Pierwsze panele fotowoltaiczne były mniej wydajne niż dzisiejsze. Jak piszą Holendrzy, dopiero po 5 latach pracy zwracały one swój energetyczny dług. Te dzisiejsze oddają go już po roku działania. Oznacza to, że w ciągu blisko 30 lat pracy wyprodukują wielokrotnie więcej czystej energii słonecznej, niż potrzeba było energii pochodzącej z brudnych paliw kopalnych, żeby je wyprodukować.
Rozwój energetyki fotowoltaicznej zawdzięczamy ledwie kilku krajom. Pod koniec XX w. inwestowały w nią głównie Japonia i Włochy. W XXI w. były to Niemcy, które rozpoczęły swoją ogromną transformację energetyczną polegającą na zamykaniu elektrowni atomowych i rozwoju odnawialnych źródeł energii (dziś z OZE Niemcy uzyskują już ok. 30 proc. prądu). Teraz, jak się wydaje, pałeczkę przejmują Chiny i USA.
Dzięki inwestycjom w tych państwach i efekcie skali dramatycznie spadł koszt instalacji systemów fotowoltaicznych. W 1975 r. trzeba było zapłacić aż 100 dol. za 1 W energii słonecznej. Dzisiaj kosztuje on ledwie ok. 0,6 dol. Jak piszą naukowcy, trudno dalszy rozwój energetyki fotowoltaicznej prognozować. Dotychczas bowiem wszystkie prognozy okazały się mocno niedoszacowane. Ogromne nadzieje wiąże się obecnie z nowymi materiałami fotowoltaicznymi. Dzisiejsze ogniwa produkuje się z krzemu. Za materiał przyszłości uważa się jednak tzw. perowskity – materiały syntetyczne, których struktura krystaliczna wygląda tak jak struktura minerału zwanego perwoskitem. Ich główną zaletą jest prosta i tania produkcja. Poza tym perowskity są dwustukrotnie cieńsze niż ogniwa krzemowe – mogą być dosłownie natryskiwane na budynki (nawet na okna, bo można wyprodukować perowskity przezroczyste).
Naukowcy z Australii właśnie poinformowali, że udało im się wyprodukować perowskitowe ogniwo fotowoltaiczne o powierzchni 16 cm kw. i rekordowej efektywności 12,1 proc. (to procent energii słonecznej padającej na materiał, która jest zamieniana na prąd elektryczny). To ogromny postęp – w 2009 r., kiedy pojawiły się pierwsze ogniwa fotowoltaiczne z perowskitów, ich efektywność wynosiła ledwie 3,8 proc. Australijczycy są przekonani, że niedługo uda im się osiągnąć efektywność wynoszącą aż 24 proc., a więc porównywalną z efektywnością ogniw krzemowych.
Badacze muszą jednak rozwiązać dwa poważne problemy stojące na przeszkodzie kolejnej rewolucji fotowoltaicznej. Dzisiaj perowskity produkuje się głównie na bazie ołowiu, który jest metalem silnie toksycznym. A ich trwałość wynosi ledwie kilka miesięcy. Potem rozpadają się i z deszczem spływają do środowiska.
Źródło: www.wyborcza.pl
