Producția de panouri solare se confruntă cu o dilemă majoră

Omenirea are nevoie să folosească cât mai multă energie verde, însă producția de panouri solare vine la pachet cu o dilemă.

Producția de panouri solare ar putea să atingă până în 2050 un necesar de jumătate din producția de aluminiu a întregii lumi. Însă nu asta este cea mai mare problemă.

Spre deosebire de metalele mai prețioase, cum ar fi litiul și cobaltul, utilizate în bateriile reîncărcabile, deficitul de aluminiu nu este o problemă; de fapt, aluminiul este cel mai abundent metal de pe Pământ.

Însă, producția de aluminiu pur care este utilizat în cadrele panourilor solare vine cu un cost enorm de energie care s-ar putea traduce în emisii poluante.

Potrivit Agenției Internaționale pentru Energie, se estimează că panourile solare vor furniza aproximativ o treime din cererea totală de energie electrică a lumii până în 2050. În 2019, puțin peste 2% din electricitatea globală a provenit din astfel de panouri, acestea producând cea mai ieftină electricitate din istorie, iar cererea de panouri solare a ajuns la un nivel record.

„Aceasta reprezintă o sarcină dificilă de producție, care va crea o cerere pentru o varietate de minerale”, explică în lucrarea ei o echipă de cercetători în domeniul fotovoltaic, condusă de Alison Lennon, de la Universitatea din New South Wales (UNSW) din Australia.

După cum subliniază cercetătorii, unele predicții despre panourile solare spun că lumea va avea nevoie de 85 de ori mai multă energie solară decât producem în prezent pentru a limita încălzirea globală la niveluri sigure, deși previziunile variază și unele proiecții ar putea subestima numărul de panouri (și cantitatea de aluminiu) de care avem de fapt nevoie.

Această cerere crescândă de energie solară ar putea însemna că până în 2050, mai mult de 40% din producția actuală de aluminiu a lumii va fi necesară pentru a monta și instala panouri solare, au descoperit cercetătorii. Adică peste trei sferturi din tot aluminiul produs de China în 2020.

„Această escaladare a cererii nu include utilizarea aluminiului în alte tehnologii de energie curată”, cum ar fi turbinele eoliene și vehiculele electrice, „care este, de asemenea, de așteptat să crească, sau utilizarea sa continuă pentru transport și construcția infrastructurii”, notează Lennon și colegii săi.

Ceea ce contează este modul în care este fabricat aluminiul. Fabricarea aluminiului este un proces extractiv și consumator de energie, majoritatea emisiilor provenind de la electricitatea utilizată pentru a alimenta producția sa.

Din fericire, aluminiul este unul dintre cele mai reciclate și mai reciclabile materiale din jur. De fapt, aproape 75% din tot aluminiul produs este încă în uz astăzi. Aceasta este o veste grozavă, deoarece reciclarea aluminiului folosește o fracțiune din energia necesară pentru a-l fabrica și are mai puține emisii.

„Datorită reciclabilității sale „infinite”, aluminiul poate juca un rol esențial în creșterea rapidă a [celulelor solare] la niveluri de terawatt până în 2050, creștere care va fi necesară pentru a reduce emisiile la zero net”, scriu Lennon și echipa.

„Nu vom scăpa de aceste emisii”

Analiza lor a modelat diverse scenarii și căi până în 2050, cel mai rău caz fiind „business as usual”, în care intensitatea emisiilor din producția de aluminiu rămâne neschimbată și cererea adaugă aproape 4.000 de megatone de CO2 în atmosferă.

Au fost luate în considerare estimări ale cantității de aluminiu reciclat disponibil pentru utilizare în China, unde sunt fabricate majoritatea panourilor solare, durata de viață a pieselor panourilor solare și îmbunătățirile așteptate în tehnicile de producție a aluminiului.

„Nu vom scăpa de aceste emisii decât dacă se face ceva în privința procesului”, a declarat inginerul Guðrún Sævarsdóttir, de la Universitatea din Reykjavik.

În cel mai bun scenariu, emisiile din producția de aluminiu ar scădea rapid până în 2030, apoi ar rămâne sub „ținta ambițioasă” de 1.500 de megatone de CO2 până la jumătatea secolului, care este limita superioară a Institutului Internațional al Aluminiului pentru menținerea încălzirii globale sub 2 grade.

Pentru a ajunge acolo, cercetătorii spun că va fi esențial să profităm din plin de aluminiul reciclat și să-l aprovizionăm de la producători locali din țările în care sunt instalate panouri solare, mai degrabă decât să importam piese, notează Science Alert.

Creșterea eficienței randamentelor solare și a configurațiilor de panouri ar putea ajuta la reducerea cererii de aluminiu, dar numărul mare de panouri solare necesare (și urgența crizei climatice) înseamnă că trebuie să facem tot ce ne stă în putință pentru a ne atinge țintele.

Decarbonizarea rețelelor electrice care alimentează topitoriile de aluminiu trebuie să aibă loc în următorul deceniu pentru a menține emisiile sub 1.000 de megatone de CO2 până în 2050, o sarcină ce poate fi simplificată cu politici de stimulare a producției cu emisii scăzute de carbon și prin construirea de noi instalații în zonele de energie regenerabilă, concluzionează cercetătorii.