Ηλιακή τεχνολογία: το «τέλειο» μέταλλο με το μεγάλο ελάττωμα

Ηλιακή τεχνολογία: το «τέλειο» μέταλλο με το μεγάλο ελάττωμα

Πρόσφατα, οι επιστήμονες ανακάλυψαν τεράστιες ποσότητες ενός σπάνιου μετάλλου που ονομάζεται τελούριο, που αποτελεί ένα στοιχείο-κλειδί για την πρωτοποριακή ηλιακή τεχνολογία, καθώς προσφέρει μια εναλλακτική λύση για την αντικατάσταση των κρυστάλλων πυριτίου.

Ωστόσο, αυτό το σπάνιο μέταλλο βρίσκεται στο βάθος της θάλασσας, σε ένα αδιατάρακτο μέρος του ωκεανού.

Οι άνθρωποι συχνά έχουν μια εξιδανικευμένη άποψη για την ηλιακή ενέργεια ως τέλεια καθαρή πηγή ενέργειας, αφού επιφέρει άμεση μετατροπή του ηλιακού φωτός σε ηλεκτρικό ρεύμα, χωρίς εκπομπές, πετρελαιοκηλίδες ή μόλυνση. Ομως, αυτό παραβλέπει το πώς παράγονται οι ηλιακοί συλλέκτες.

Ενώ η παραγόμενη ενέργεια είναι πράγματι καθαρή, ορισμένα από τα υλικά που απαιτούνται για τη δημιουργία αυτής της ενέργειας είναι τοξικά ή σπάνια.

Στην περίπτωση μιας συγκεκριμένης τεχνολογίας, των ηλιακών κυττάρων με βάση το τελουρίδιο του καδμίου, το κάδμιο είναι τοξικό και το τελουρίδιο είναι δύσκολο να βρεθεί.

Το τελουρίδιο του καδμίου είναι μία από τις τεχνολογίες ηλιακών κυψελών δεύτερης γενιάς «λεπτών υμένων». Είναι πολύ καλύτερο στην απορρόφηση του φωτός, σε σχέση με το πυρίτιο, στο οποίο βασίζεται η πλειονότητα της ηλιακής ενέργειας και, ως εκ τούτου, το απορροφητικό στρώμα του δεν χρειάζεται να είναι τόσο παχύ.

Ενα στρώμα τελουρίδιου του καδμίου, πάχους μόλις ενός χιλιοστού του χιλιοστού, θα απορροφήσει περίπου το 90% του φωτός που το χτυπά. Είναι φτηνό και γρήγορο να δημιουργηθεί, σε σύγκριση με το πυρίτιο, και χρησιμοποιεί λιγότερα υλικά.

Σήμερα, οι ηλιακές μονάδες με τελουρίδιο του καδμίου αντιπροσωπεύουν πλέον περίπου το 5% των παγκόσμιων εγκαταστάσεων και μπορούν να παράγουν με χαμηλότερο κόστος από το ηλιακό πυρίτιο.

Αλλά η αχίλλειος πτέρνα του τελουριούχου καδμίου είναι το ίδιο το τελλούριο, ένα από τα σπανιότερα μέταλλα του φλοιού της γης, γεγονός που γεννά σοβαρά ερωτήματα σχετικά με το αν η τεχνολογία που βασίζεται σε ένα τέτοιο σπάνιο μέταλλο πρέπει να επιδιωχθεί σε παραγωγή μαζικής κλίμακας.

Υποθαλάσσια εξόρυξη

Τα ερωτήματα προκύπτουν μετά την ανακάλυψη τεράστιων αποθεμάτων τελουρίου από Βρετανούς επιστήμονες που συμμετείχαν στο έργο MarineE-Tech σε ένα υποβρύχιο βουνό στον Ατλαντικό ωκεανό στα ανοικτά των ακτών της βορειοδυτικής Αφρικής.
Ενώ τα περισσότερα τελούρια εξάγονται ως υποπροϊόν της εξόρυξης χαλκού -και έτσι προκύπτει σχετικά χαμηλή απόδοση-, τα κοιτάσματα στον θαλάσσιο πυθμένα περιέχουν συγκεντρώσεις 50.000 φορές υψηλότερες απ' ό,τι στην ξηρά.

Η εξαγωγή τους θα είναι εξαιρετικά δύσκολη και πολύ επικίνδυνη για το περιβάλλον. Η κορυφή του βουνού όπου έχει ανακαλυφθεί το τελούριο βρίσκεται ένα χιλιόμετρο κάτω από τα κύματα και η πλησιέστερη γη βρίσκεται εκατοντάδες μίλια μακριά.

Αλλά ακόμη και στην ξηρά, η εξόρυξη δεν είναι ποτέ καλή για το περιβάλλον. Μπορεί να ξεριζώσει ολόκληρες κοινότητες, να αποδεκατίσει δάση και να αφήσει τεράστιες «ουλές» στο τοπίο. Συχνά οδηγεί σε μόλυνση των υπόγειων υδάτων, παρά τα τυχόν μέτρα ασφαλείας που έχουν τεθεί σε εφαρμογή.

Και στον βυθό της θάλασσας, δεδομένων των τεχνικών προκλήσεων και των παρθένων οικοσυστημάτων που εμπλέκονται, οι περισσότεροι άνθρωποι μπορούν να μαντέψουν διαισθητικά τον τύπο καταστροφής που θα μπορούσε να προκαλέσει η εξόρυξη βαθέων υδάτων.

Και δεν υπάρχει αμφιβολία ότι δεν έχει ακόμη εφαρμοστεί οπουδήποτε ακόμη, παρά τα σχέδια στα ανοικτά των ακτών της Παπούα-Νέας Γουινέας και αλλού. Και, επί του παρόντος, δεν υπάρχει καμία ένδειξη ότι η εξόρυξη του τελουρίου ενδέχεται να πραγματοποιηθεί σύντομα στην υποθαλάσσια περιοχή όπου εντοπίστηκαν τα κοιτάσματα.

Ωστόσο, η απλή παρουσία αυτών των πόρων, ή οι ανεμογεννήτριες ή οι ηλεκτρικές μπαταρίες αυτοκινήτων που βασίζονται σε σπάνια υλικά ή σε επικίνδυνες βιομηχανικές διεργασίες, εγείρει ένα ενδιαφέρον ερώτημα: οι χρήσιμες τεχνολογίες χαμηλών εκπομπών διοξειδίου του άνθρακα έχουν παράλληλα την «υποχρέωση» να είναι περιβαλλοντικά «δεοντολογικές»;

Υπάρχει συχνά η αντίληψη ότι όλοι οι εργαζόμενοι στον τομέα των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας είναι μια όμορφη οικογένεια που αγκαλιάζει τα δέντρα και τη φύση, αλλά αυτό είναι κάτι που απέχει από την πραγματικότητα.

Εξάλλου, πλέον, πρόκειται για μια τεράστια βιομηχανία, η οποία αποσκοπεί τελικά να αντικαταστήσει τα ορυκτά καύσιμα και υπάρχουν βάσιμες ανησυχίες για το κατά πόσον η επέκτασή της θα συνοδεύεται από χαλάρωση των κανονισμών που διέπουν την εγκατάστασή της, κάτι που ήδη συμβαίνει στη χώρα μας.

Γνωρίζουμε ότι η ηλιακή ενέργεια είναι τελικά κάτι καλό, αλλά ο σκοπός αγιάζει πάντοτε τα μέσα; ΄Η, για να τεθεί πιο αυστηρά, θα μπορούσαμε να ανεχθούμε τη μαζική παραγωγή ηλιακών συλλεκτών αν αυτή απαιτούσε γεωτρήσεις και εξορύξεις και σε παρόμοια κλίμακα με αυτή της βιομηχανίας ορυκτών καυσίμων;

Ο αντίκτυπος της εξόρυξης για την παραγωγή ηλιακών συλλεκτών θα είναι πιθανώς ελάχιστος σε σύγκριση με τον αντίστοιχο των βιομηχανιών πετρελαίου ή άνθρακα, αλλά δεν θα είναι μηδενικός. Καθώς η τεχνολογία των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας γίνεται πιο σημαντική, ίσως χρειαστεί να αρχίσουμε να βαθμολογούμε τις προσδοκίες μας, ώστε να υπολογίζουμε ρεαλιστικότερα σε αυτές.

Τάσος Σαραντής

efsyn.gr

Νέες τιμές θέρμανσης καθημερινά στο thermansi.b2green.gr

Χορηγός κατηγορίας: Messaritis Ανανεώσιμες

B2Green
By B2Green.gr 18:32, 16/05/2017

Kostal

B2Green.gr Εγγραφή Newsletter
Ashrae Hellenic Chapter
ΚΑΠΕ EnergyHUBforALL
Ελληνικό Ινστιτούτο Παθητικού Κτιρίου

Institute of Zero Energy Buildings