9 Dampak Lingkungan dari Sistem Fotovoltaik

Sederhananya, kita sedang membahas dampaknya sistem energi surya pada lingkungan ketika kita membahas dampak lingkungan dari sistem fotovoltaik.

Matahari adalah sumber energi besar yang baru ditemukan baru-baru ini. Ini menawarkan sumber daya melimpah yang dapat menghasilkan listrik yang berkelanjutan, bersih, dan tidak menimbulkan polusi, artinya tidak ada emisi yang berkontribusi pemanasan global.

Dalam beberapa tahun terakhir, ditemukan bahwa energi matahari dapat ditangkap dan disimpan untuk digunakan secara global dengan harapan pada akhirnya akan menggantikan sumber energi tradisional. Dengan beralihnya perhatian semua orang ke sumber energi yang lebih ramah lingkungan, energi surya menjadi semakin penting.

Saat ini, energi surya menyumbang 1.7% produksi listrik global. Baik teknik produksi maupun bahan yang digunakan telah mengalami kemajuan yang signifikan.

Dampak Lingkungan dari Sistem Fotovoltaik

Sebelum energi surya dapat dimanfaatkan sebagai sumber energi yang benar-benar bersih, ada beberapa kendala lingkungan yang masih perlu diatasi. Diantaranya adalah

• Penggunaan lahan
• Penggunaan Air
• Pengaruh terhadap Sumber Daya Air, Udara, dan Tanah
• Material berbahaya
• Produksi Panel Surya
• Pembersihan Semikonduktor
• Polutan dan Limbah Tenaga Surya
• Risiko Lingkungan dari Pertambangan
• Dampak Lingkungan dari Pengangkutan Panel Surya 

1. Penggunaan Lahan

Instalasi tenaga surya skala utilitas yang lebih besar dapat menimbulkan kekhawatiran kehilangan habitat dan degradasi tanah, tergantung di mana mereka berada. Total luas lahan yang dibutuhkan bervariasi menurut teknologi, lokasi, topografi, dan intensitas sumber daya surya.

Sistem fotovoltaik skala utilitas diperkirakan memerlukan lahan seluas 3.5 hingga 10 hektar per megawatt, sedangkan fasilitas CSP diperkirakan memerlukan lahan seluas 4 hingga 16.5 hektar per megawatt.

Instalasi tenaga surya memiliki peluang lebih kecil untuk hidup berdampingan dengan penggunaan pertanian dibandingkan fasilitas pembangkit listrik tenaga angin. Namun, sistem tenaga surya skala utilitas dapat mengurangi dampak negatifnya terhadap lingkungan dengan dipasang di area yang kurang diinginkan, seperti ladang coklat, bekas lokasi tambang, atau jalur transmisi dan lalu lintas yang ada.

Panel surya PV yang lebih kecil memiliki pengaruh yang lebih kecil terhadap penggunaan lahan dan dapat dipasang di properti perumahan atau komersial.

2. Penggunaan Air

Sel fotovoltaik surya dapat menghasilkan listrik tanpa memerlukan air. Namun, sebagian air digunakan dalam produksi komponen PV surya, sama seperti proses manufaktur lainnya.

Air diperlukan untuk pendinginan dalam keadaan pekat pembangkit listrik tenaga panas matahari (CSP), seperti halnya di pembangkit listrik termal lainnya. Jenis sistem pendingin, lokasi pabrik, dan desain pabrik semuanya mempengaruhi seberapa banyak air yang digunakan.

Untuk setiap megawatt-jam listrik yang dihasilkan, pembangkit CSP dengan menara pendingin dan teknologi resirkulasi basah menghilangkan 600–650 galon air. Karena air tidak hilang sebagai uap, fasilitas CSP yang menggunakan teknologi pendinginan sekali pakai memiliki tingkat penarikan air yang lebih tinggi namun penggunaan air secara keseluruhan lebih rendah.

Hampir 90% lebih sedikit air yang digunakan di fasilitas CSP ketika teknologi pendinginan kering diterapkan. Namun efisiensi yang lebih rendah dan peningkatan biaya merupakan biaya yang terkait dengan penghematan air ini. Selain itu, efisiensi teknik pendinginan kering menurun drastis di atas 100 derajat Fahrenheit.

3. Pengaruh terhadap Sumber Daya Air, Udara, dan Tanah

Pembangunan fasilitas tenaga surya skala besar memerlukan penilaian dan pembersihan, yang mengubah jalur drainase, memadatkan tanah, dan meningkatkan erosi.

Konsumsi air oleh sistem menara pusat untuk pendinginan menjadi perhatian di lingkungan kering karena meningkatnya kebutuhan air dapat membebani pasokan yang tersedia dan menyebabkan tumpahan bahan kimia dari fasilitas yang dapat menyebabkan kebocoran. mencemari air tanah atau daerah sekitarnya.

Membangun fasilitas tenaga surya dapat menimbulkan risiko terhadap kualitas udara, seperti halnya pembangunan kompleks industri besar. Bahaya-bahaya ini termasuk penyebaran penyakit yang dibawa oleh tanah dan peningkatan partikel di udara yang mencemari persediaan air.

4. Bahan Berbahaya

Banyak senyawa berbahaya yang digunakan dalam proses produksi sel PV; sebagian besar bahan ini digunakan untuk membersihkan dan memurnikan permukaan semikonduktor. Zat-zat tersebut antara lain asam klorida, asam sulfat, asam nitrat, hidrogen fluorida, 1,1,1-trikloroetana, dan aseton.

Mereka sebanding dengan yang digunakan dalam bisnis semikonduktor pada umumnya. Jenis sel, tingkat pembersihan yang diperlukan, dan ukuran wafer silikon semuanya mempengaruhi kuantitas dan jenis bahan kimia yang digunakan.

Ada kekhawatiran bagi pekerja yang menghirup debu silikon. Untuk mencegah paparan bahan kimia beracun kepada pekerja dan untuk menjamin bahwa produk limbah produksi dibuang dengan benar, produsen PV diwajibkan untuk mematuhi peraturan AS.

Dibandingkan dengan sel fotovoltaik silikon konvensional, sel PV film tipis mengandung beberapa komponen yang lebih berbahaya, seperti galium arsenida, tembaga-indium galium diselenida, dan kadmium telurida. Penanganan dan pembuangan barang-barang ini yang tidak memadai dapat menimbulkan risiko yang signifikan terhadap lingkungan atau kesehatan masyarakat.

Oleh karena itu, para produsen termotivasi secara finansial untuk memastikan bahwa bahan-bahan yang sangat berharga dan sering kali tidak umum ini didaur ulang, bukan dibuang.

5. Produksi Panel Surya

Pembuatan dari solar panel menggunakan banyak sumber daya, termasuk bahan industri, bahan bakar fosil, dan air dalam jumlah besar. Sumber energi utama yang digunakan dalam pembuatan panel surya adalah batu bara, yang berhubungan langsung dengan emisi karbon yang lebih tinggi.

Dalam proses pembuatan panel surya, natrium hidroksida dan asam fluorida digunakan. Peraturan ketat mengenai penanganan dan penghapusan air limbah berbahaya diperlukan untuk kedua hal ini. Sementara itu, pekerja di fasilitas yang memproduksi panel surya perlu dilindungi dari zat berbahaya tersebut. Hal ini memerlukan pengamanan yang terkendali.

Menurut penelitian, selama proses produksi, partikel silikon dibuang ke lingkungan dan menyebabkan silikosis pada mereka yang diketahui bersentuhan dengannya. Telah dibuktikan bahwa individu yang terpapar partikel silikon selama proses produksi dapat mengembangkan silikosis.

6. Pembersihan Semikonduktor

Sel fotovoltaik (PV) terbuat dari wafer semikonduktor yang dibersihkan menggunakan bahan kimia beracun. Ini terdiri dari asam sulfat dan asam fluorida.

Untuk menghilangkan kerusakan dan menciptakan tekstur permukaan yang tepat, proses pembersihan ini sangat penting. Sebaliknya, asam fluorida dapat menimbulkan korosi pada jaringan dan mendekalsifikasi tulang, sehingga berakibat fatal bagi orang yang tidak terlindungi. Itu harus ditangani dan dibuang dengan sangat hati-hati.

Karena natrium hidroksida lebih mudah ditangani dan dibuang serta memiliki risiko yang lebih kecil terhadap kesehatan karyawan, maka natrium hidroksida mungkin merupakan pilihan yang lebih aman.

7. Polutan dan Limbah Tenaga Surya

Karena beberapa set panel surya yang pertama kali dipasang baru sekarang mulai habis masa berlakunya, masalah daur ulang panel surya yang sudah ketinggalan zaman belum mendapat banyak perhatian. Penanganan panel fotovoltaik yang sudah kadaluwarsa menjadi isu kritis karena masa berlakunya semakin dekat.

Meskipun timbal dan kadmium terdapat dalam panel surya—keduanya diketahui menyebabkan kanker—namun sebagian besar terbuat dari kaca. Akibatnya, ada kekhawatiran mengenai keamanan kontaminan. Penghapusan kotoran akan membutuhkan biaya tambahan untuk mendaur ulang komponen-komponen ini.

Saat ini, panel surya yang sudah ketinggalan zaman sering kali dibuang tempat pembuangan sampah karena mereka tidak dapat dengan mudah digunakan kembali. Karena panel mengandung bahan kimia berbahaya, terdapat bahaya lingkungan yang signifikan terkait dengan teknik ini.

Air hujan berpotensi membuang dan menghanyutkan kadmium, yang kemudian meresap ke dalam tanah dan mencemari lingkungan sekitar.

8. Resiko Lingkungan dari Pertambangan

Mayoritas teknologi modern menggunakan mineral langka dalam pembuatannya. Mirip dengan ini, panel fotovoltaik memanfaatkan lebih dari 19 mineral langka ini.

Ini adalah sumber daya terbatas yang dipanen dengan tekun di banyak tempat di seluruh dunia. Ketika negara-negara berupaya meningkatkan produksi energi terbarukan dan memenuhi permintaan konsumen akan teknologi, terdapat permintaan yang sangat tinggi terhadap mineral-mineral ini.

Penelitian menunjukkan bahwa jumlah indium, komponen yang digunakan dalam panel fotovoltaik, tidak akan cukup untuk memenuhi permintaan yang sangat besar dan mendorong revolusi hijau ini.

Hasil-hasil ini mengkhawatirkan, dan dampak pertambangan bahkan lebih mengkhawatirkan lagi. Telah terbukti bahwa penambangan menyebabkan lubang runtuhan, hilangnya keanekaragaman hayati, dan keracunan aliran air di sekitarnya oleh limbah logam yang sangat asam.

9. Dampak Lingkungan dari Pengangkutan Panel Surya 

Emisi terkait transportasi dari panel surya menimbulkan masalah tambahan. Meski dibuat di seluruh dunia, panel surya sebagian besar diproduksi di China, Amerika Serikat, dan Eropa. Selain itu, suku cadang panel surya yang dibuat di suatu negara mungkin perlu dikirim ke negara lain.

Sejujurnya, sulit untuk memperkirakan secara tepat jejak karbon terkait dengan setiap langkah proses produksi panel surya jenis apa pun. Dampak produksi panel surya terhadap lingkungan belum dipelajari atau didokumentasikan secara ekstensif.

Namun, menurut laporan, Koalisi Transparansi Bahan Penelitian sedang mencoba untuk mengukur dan mengungkapkan jejak karbon dari penambangan, manufaktur, dan pengiriman panel surya.

Patut dicatat bahwa jumlah emisi karbon yang dihasilkan selama produksi panel surya jauh lebih rendah dibandingkan dengan fasilitas energi konvensional dan jauh lebih rendah dibandingkan dengan produksi panel surya. pertambangan batubara, fracking, atau pengeboran minyak.

Namun, masalah umum pada panel surya adalah apa yang terjadi pada panel surya setelah masa pakainya yang biasanya mencapai 25 tahun, yang melampaui masa pakainya.

Kesimpulan

Meskipun energi surya bukannya tanpa cacat, secara umum energi surya mempunyai dampak positif terhadap lingkungan dan keuangan.

Ya, menambang dan memproduksi panel surya memerlukan energi dalam jumlah besar, dan ya, prosesnya melibatkan penggunaan bahan kimia. Namun, bertentangan dengan apa yang ditunjukkan oleh data, kedua fakta yang tidak dapat disangkal ini tidak berarti bahwa panel surya mempunyai dampak negatif.

Dalam waktu kurang dari dua tahun, energi yang digunakan untuk memproduksi panel surya akan pulih. Bahkan ketika energi surya dipertimbangkan pada tahap produksi dan pemrosesan, emisi yang dihasilkan 3–25 kali lebih rendah dibandingkan ketika jumlah energi yang sama dihasilkan menggunakan bahan bakar fosil. 

memanfaatkan energi surya memiliki emisi yang lebih sedikit dibandingkan penggunaan bahan bakar fosil, terutama batu bara, sehingga menjadikannya teknologi yang sangat menguntungkan.

Rekomendasi

• Mengatasi Pemadaman Energi Dengan Solusi Tenaga Surya Portabel
  .
• Saat Tenaga Surya Terus Berkembang, Anda Dapat Mengharapkannya Di Mana Saja
  .
• Bagaimana Cara Kerja Insentif Energi Terbarukan?
  .
• 13 Dampak Lingkungan dari Industri Pertanian
  .
• Memanfaatkan Matahari, Angin, Dan Gelombang: Peran Energi Terbarukan Dalam Pertempuran Perubahan Iklim