In jeder Stunde schickt die Sonne genug Energie in Form von Sonnenlicht auf die Erde, um unseren gesamten Planeten ein ganzes Jahr lang zu versorgen.1 Und da die NASA davon ausgeht, dass die Sonne noch weitere 4,5 Milliarden Jahre existieren wird, wird die Erde noch lange, lange, lange Zeit viel Sonnenlicht genießen.
Da Solarenergie schnell regeneriert werden kann und buchstäblich immer zur Verfügung steht, ohne Äonen an Produktionszeit zu benötigen (hallo, fossile Brennstoffe!), ist sie nach jeder möglichen traditionellen Definition erneuerbar. Tatsächlich ist sie heute die am schnellsten wachsende erneuerbare Energiequelle auf dem Markt, was Akzeptanz, Technologie und Stromerzeugungskapazität angeht.2
Es gibt jedoch einige Umwelt- und Nachhaltigkeitsbefürworter, die Bedenken gegen die Expansion der Solarenergiebranche haben. Insbesondere haben sie Probleme mit den Materialien und Prozessen, die bei der Herstellung der zur Stromerzeugung verwendeten Solarmodultechnologie zum Einsatz kommen.
Unser Ziel mit diesem Artikel ist es, den Beweis anzutreten, dass Solarenergie wirklich eine erneuerbare Energie ist, indem wir uns diesen konstruktiven Kritikpunkten stellen. Denn wenn wir den Klimawandel bekämpfen, die globale Erwärmung verringern und unseren Kohlenstoff-Fußabdruck reduzieren wollen, indem wir unsere Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen verringern, muss die Solarindustrie eine engagierte Führungsrolle übernehmen.
Was ist erneuerbare Energie?
Erneuerbare Energie ist jede Energiequelle, die schnell und gleichmäßig nachwachsen kann.3 Einige Definitionen fügen Vorbehalte hinzu wie „innerhalb der durchschnittlichen Lebensspanne eines Menschen“, um die Unterscheidung zwischen erneuerbaren Energien und fossilen Brennstoffen zu verstärken, die nur über unzählige Jahrtausende hinweg wieder aufgefüllt werden können.4
Grüne Energie ist eine Unterkategorie von sauberer Energie, und sie ist auch die bekannteste. Laut der U.S. Environmental Protection Agency (US-Umweltschutzbehörde) stammt grüne Energie sowohl aus natürlichen Quellen als auch aus solchen, die der Natur wenig bis keinen Schaden zufügen. Dazu gehören Wasserkraft, Biomasse, Geothermie, Wind und Solarenergie.
Was ist Solarenergie?
Wir haben unsere bevorzugte Solarenergie-Definition in unserem Artikel „Was ist Solarenergie?“ gegeben: Jeder Strom, der mit Hilfe der Sonne in irgendeiner Form erzeugt wird, kann als Solarenergie betrachtet werden. Es kommt darauf an, wie man die Energie der Sonne – die in Form von Lichtpaketen, den sogenannten Photonen, auf die Erde trifft – nutzt, um Elektrizität zu erzeugen, die wir dann für den Betrieb unserer Häuser und Unternehmen verwenden.
Zwei Quellen für Solarenergie
Die Solarindustrie hat zwei Methoden entwickelt, um Sonnenlicht in Elektrizität umzuwandeln: photovoltaische Solarzellen und konzentrierte Solarenergie5. Lassen Sie uns jede Methode ein wenig erforschen, um besser zu verstehen, wie sie dazu beitragen, Solarenergie erneuerbar zu machen.
Photovoltaikzellen
Die am weitesten verbreitete Form der Solarenergie, diese Solarzellen bilden die Paneele, die Sie auf den Dächern von Wohn- und Geschäftshäusern angebracht sehen. Wenn die Photonen des Sonnenlichts auf die Solarzellen treffen, nutzen diese Halbleiter Elektronen, um elektrischen Strom zu erzeugen.6 Mit dieser Technologie können Sie Ihr Haus oder Ihr Unternehmen direkt mit Strom versorgen, ohne auf das Stromnetz angewiesen zu sein.
Konzentrierende Solarenergie
Sie haben wahrscheinlich eine Version dieser Technologie gesehen, wenn Sie jemals durch West Texas und den amerikanischen Südwesten gefahren sind. Bei der Extraktionsmethode per Solarkraftwerk sammeln großflächige Arrays von Spiegeln die Sonnenstrahlen und lenken sie dann auf einen zentralen Ort – daher die „Konzentration“. Von dort aus erhitzt das hochgezielte Sonnenlicht Wasser, um Dampf zu erzeugen, der Turbinen zur Stromerzeugung antreibt.7
Bei beiden Methoden ist die Solarenergie nachweislich fest im Lager der erneuerbaren Energien angesiedelt, weil sie die ständige Anwesenheit der Sonne während des Tageslichts aktiv ausnutzt. Das Sonnenlicht regeneriert sich ständig – egal wie regnerisch und bewölkt es in Ihrer Gegend an einem bestimmten Tag sein mag – was bedeutet, dass die Solarenergie uns dazu ermutigt, die Kraft der Sonne zu nutzen, um unsere Welt mit Energie zu versorgen.
Zwei Hauptkritikpunkte an der Solarenergie als erneuerbare Energie
Da der Prozess der Stromerzeugung über Solarsysteme keine Emissionen in Form von Treibhausgasen erzeugt, könnte man meinen, dass die meisten Menschen Solarenergie als wirklich grün und umweltfreundlich ansehen. Und Sie hätten Recht. Meistens jedenfalls. In Wahrheit haben einige Umweltschützer Bedenken hinsichtlich der Prozesse, die bei der Herstellung der eigentlichen Solarmodule involviert sind, geäußert.8 Sie befürchten zu Recht, dass die Umweltauswirkungen bei der Entwicklung der Technologie die grünen Vorteile der Solarenergie überwiegen könnten.
Wir möchten die beiden größten Probleme direkt ansprechen, denn wir glauben, dass Solarenergiesysteme sowohl erneuerbar als auch die Zukunft der gesamten Energiebranche sind.9
Materialien sammeln
Solarpaneele werden üblicherweise aus Quarz hergestellt, einem sehr häufig vorkommenden Mineral, das in Uhren, Arbeitsplatten und Industriearchitektur auf der ganzen Welt zu finden ist. Einmal abgebaut, kann diese Substanz in das Silizium umgewandelt werden, das für die Herstellung der Halbleiter in Solarmodulen verwendet wird. Das bedeutet, je mehr Solarzellen hergestellt werden, desto mehr Quarz wird benötigt.
Das Problem ist, dass der Abbau von Quarz viele der gleichen Probleme mit sich bringt, die Umweltschützer mit dem Bergbau im Allgemeinen haben. Er zerstört nicht nur das umliegende Gelände, sondern verbraucht auch jede Menge Wasser, und die Bergleute können an Silikose erkranken, wenn sie dem Quarzstaub, der beim Abbau entsteht, zu lange ausgesetzt sind. Als Reaktion darauf sind Unternehmen wie Chariot Energy dazu übergegangen, quarzdichten Sand zu verwenden, um die Auswirkungen des Abbaus zu reduzieren.
Montage der Paneele
Sobald Sie Zugang zu Silizium haben, ohne dass es schwer abgebaut werden muss, müssen Sie immer noch hochwertiges Silizium herstellen, das das Sonnenlicht mit maximaler Effizienz einfängt.10 Das Problem dabei ist, dass bei der Herstellung von Polysilizium historisch gesehen Siliziumtetrachlorid entsteht. Dieses Nebenprodukt erzeugt schädliche Abgase und versauert den Boden.
Glücklicherweise hat sich die Solarenergie-Industrie der Herausforderung gestellt, ihre Technologie nachhaltig und umweltfreundlich zu gestalten. Es wurden Verfahren entwickelt, um Siliziumtetrachlorid in mehr Polysilizium umzuwandeln. Darüber hinaus untersuchen Forscher am National Renewable Energy Laboratory (Teil des US-Energieministeriums) Wege zur Entwicklung von Polysilizium und anderen Formen von Silikon, die in Solarmodulen verwendet werden können, ohne dass jemals Siliziumtetrachlorid entsteht.4
Ein weiteres Problem erwartet uns, wenn wir Solarmodule noch umweltfreundlicher machen. Sobald das Polysilizium zu einzelnen Solarzellen geformt ist, werden Flusssäure (und andere Chemikalien) verwendet, um die Lichtaufnahme zu maximieren. Aber nicht der Entstehungsprozess ist das Problem, sondern die möglichen Umweltschäden, wenn die Chemikalien nicht korrekt entsorgt werden.
Als Reaktion auf diese Bedenken setzen die Hersteller von Solarmodulen sicherere Alternativen wie Natriumhydroxid (NaOH) und Zinksulfid ein. Das Ziel ist es, sicherzustellen, dass die Solarmodultechnologie die Spitze der erneuerbaren Energieindustrie darstellt, indem sie in jeder Phase des Produkts so grün wie möglich gemacht wird.
Wie Solarenergie noch erneuerbarer und umweltfreundlicher werden kann
Die Solarenergietechnologie macht sich die Grundsätze der erneuerbaren Energie bewusst zu eigen. Durch die Entwicklung von Solarmodulen, die im Durchschnitt 30 Jahre halten und sich in einem Drittel dieser Zeit amortisieren, zeigt die Branche ihr Engagement für nachhaltige Ressourcen. Und sie nutzt buchstäblich die Sonne, die erneuerbarste aller natürlichen Ressourcen unseres Planeten!
Aber die Befürworter der Solarenergie können noch mehr tun, indem sie ein paar einfache Schritte unternehmen, um sicherzustellen, dass sie so umweltverträglich wie möglich sein kann:
- Für jeden Baum, der für ein Aufdach-Solarprojekt zurückgeschnitten oder entfernt wird, pflanzen Sie einen weiteren.
- Investieren Sie in umweltfreundliche Produkte in den Büros der Solarmodulunternehmen.
- Engagieren Sie sich auch außerhalb der Solarenergiebranche für den Umweltschutz.
- Stellen Sie sicher, dass bei allen Solaranlagen der Energieversorger auf die lokale Umwelt geachtet wird, damit die einheimische Flora und Fauna nicht geschädigt wird.
Die Solarenergiebranche muss ihre Bemühungen mit der weltweiten Umweltbewegung in Einklang bringen, wenn wir wirklich etwas bewirken wollen, vor allem im Hinblick auf den Klimawandel und die globale Erwärmung. Die Krise ist real, und wir können ihre Auswirkungen nicht bekämpfen, ohne langfristige Lösungen zu entwickeln, die den Status quo der fossilen Brennstoffe ablehnen.
Quellen:
https://www.nrel.gov/research/re-solar.html
https://www.ucsusa.org/resources/how-solar-energy-works
https://www.nrdc.org/stories/renewable-energy-clean-facts
https://www.irena.org/solar
https://www.seia.org/initiatives/about-solar-energy
https://www.seia.org/initiatives/concentrating-solar-power
https://www.eia.gov/energyexplained/solar/solar-energy-and-the-environment.php
https://www.nrel.gov/pv/silicon-materials-devices-rd.html