Valutazione del ciclo di vita
Indice dei contenuti
La valutazione del ciclo di vita di un impianto fotovoltaico: quanta CO2 si risparmia davvero?
L'espansione delle energie rinnovabili continua in tutta la Germania. Gli investimenti riguardano soprattutto gli impianti fotovoltaici e l'espansione dell'energia solare. La generazione di energia da combustibili fossili produce grandi quantità di CO₂, un gas dannoso per il clima. È urgente un ripensamento dell'influenza umana sul cambiamento climatico nella produzione di energia elettrica. Le emissioni causate devono essere monitorate lungo l'intero ciclo di vita per poter valutare il ciclo di vita degli impianti fotovoltaici, delle centrali elettriche a carbone e di altre tecnologie. A lungo termine, la produzione di energia elettrica dovrebbe abbandonare i combustibili fossili per passare alle fonti di energia rinnovabili.
Che cos'è la CO2?
Il nome chimico del gas CO2 o CO₂ anidride carbonica. Protezione del clima, cambiamento climatico, effetto serra - anidride carbonica, oCO2 in breve. Ma come può un gas influenzare il nostro clima? E cosa si nasconde esattamente dietro il termine effetto serra?
- Il gas è presente naturalmente nell'ambiente. Per noi esseri umani, l'anidride carbonica è un componente naturale dell'aria che inspiriamo ed espiriamo inconsapevolmente ogni giorno, anche se la sua percentuale dello 0,04% è molto bassa rispetto all'azoto (78%) e all'ossigeno (21%).
- Per le piante, è anche una delle basi della fotosintesi, in cui la CO2 viene trasformata in ossigeno e parte dell'anidride carbonica viene immagazzinata nelle piante. Quando il legno, il carbone, il petrolio fossile e i suoi derivati, come la benzina e il diesel, vengono bruciati, l'anidride carbonica viene nuovamente rilasciata.
- Anidride carbonica è la formula chimica della molecola anidride carbonica, nota anche comeCO2 , composta da carbonio e ossigeno. Il biossido di carbonio è incolore, facilmente solubile in acqua, non infiammabile, inodore e non tossico .
- Insieme all'azoto, all'ossigeno e ai cosiddetti gas nobili, laCO2 è un componente completamente naturale della nostra aria ed è uno dei più importanti gas serra. Costituisce solo lo 0,038% circa dell'aria. Il gas serra ha una funzione determinante per il nostro clima: l'anidride carbonica assorbe parte del calore emesso dalla terra nello spazio e lo irradia nuovamente sulla terra. Sulla Terra, questo effetto serra naturale crea il clima temperato che conosciamo, che permette alla flora e alla fauna di prosperare.
- Nella vita di tutti i giorni, incontriamo un'ampia gamma di possibilità per il CO₂, come ad esempio nell'acqua nella popolare anidride carbonica, nella limonata o nello spumante, il CO₂ è usato nell'industria come refrigerante, ma anche come solvente.
- Il CO₂ non è tossico in quantità commerciali naturali. Tuttavia, il CO₂ è più pesante dell'aria, quindi in concentrazioni più elevate può disperdere l'aria che respiriamo da luoghi vicini come grotte, cantine, ecc.
Le conseguenze per il nostro clima
Gli esseri umani e la CO2 Non sono solo i processi naturali a rilasciare anidride carbonica, ma soprattutto noi esseri umani lasciamo una grande impronta sulla terra.
Dall'inizio dell'industrializzazione, sempre piùCO2 è stata rilasciata in tutto il mondo attraverso la combustione di carbone, petrolio o gas naturale nell'industria o per il riscaldamento. Dalla metà del XX secolo, l'aumento globale della solaCO2 è quasi quadruplicato. Cosa significa questo per il nostro clima? I pozzi di carbonio, che sono naturali, non sono in grado di legare o convertire completamente laCO2 causata dall'uomo. Di conseguenza, la saturazione dell'atmosfera con l'anidride carbonica aumenta. Nel 1958, il defunto scienziato Charles David Kelling ha effettuato la prima misurazione delladensità di CO2 nell'aria alle Hawaii, presso la propria stazione di misurazione. Da quella misurazione sono state aggiunte diverse stazioni di misurazione e ora il risultato è chiaro: l'arricchimento dell'atmosfera con laCO2 aumenta ogni anno.
Come possiamo noi umani proteggere il clima?
Gli studi scientifici hanno dimostrato che l'effetto serra si sta rafforzando. I politici e l'industria stanno cercando di contrastare il cambiamento climatico da molti anni. Leemissioni di CO2 devono essere ridotte massicciamente in tutto il mondo - quasi tutti i Paesi del mondo sono d'accordo su questo punto a livello internazionale. Questo è l'unico modo per limitare il riscaldamento globale a un massimo gestibile di due gradi Celsius. Per raggiungere questo obiettivo, i capi di Stato di quasi tutti i Paesi del mondo stanno discutendo nuove strategie e impegni per la protezione del clima alla Conferenza delle Parti (COP). La Germania sta svolgendo un ruolo pionieristico, soprattutto per quanto riguarda il passaggio alle energie rinnovabili. Anche i privati possono risparmiare molta anidride carbonica a casa propria prendendo decisioni a favore di una maggiore efficienza energetica per proteggere il clima. Questo si può ottenere, ad esempio, con un investimento nel fotovoltaico.
Perché la CO2 è così problematica
La CO2 è un gas a effetto serra che è stato coinvolto in una serie di gravi cambiamenti climatici. In realtà esiste un equilibrio nel cosiddetto ciclo della CO2, in cui quantità estreme di CO2 vengono costantemente scambiate tra l'atmosfera e gli oceani, il suolo e gli organismi viventi - la CO2 generata o disciolta e quella legata si bilanciano a vicenda. Noi esseri umani contribuiamo al fatto che sempre più CO2 viene rilasciata nell'atmosfera terrestre, sin dall'avanzare dell'industrializzazione. Secondo una stima, ogni anno vengono rilasciate circa 36 gigatonnellate di CO2, principalmente attraverso la combustione per la produzione di energia, il traffico, i trasporti e l'industria. Uno squilibrio che può essere compensato solo dai serbatoi naturali di carbonio, come le nuove foreste.
Metà della CO2 rimane nell'atmosfera e l'altra metà viene assorbita dagli oceani. È qui che sorge il problema, sotto vari aspetti:
- Gli oceani si acidificano parzialmente a causa dell'assorbimento di troppa CO2, poiché la CO2 è un gas acido.
- La CO2 è trasparente e permette alla luce visibile di attraversare l'atmosfera; la radiazione infrarossa, invece, viene assorbita. Il gas trattiene parte del calore che verrebbe irradiato dal suolo e sfuggirebbe nello spazio. Questo fenomeno è noto come effetto serra.
Senza l'effetto serra, la vita non esisterebbe nella sua forma attuale. Senza i gas serra (vapore acqueo, anidride carbonica, metano, ozono), la temperatura media della Terra sarebbe di -18°C. Tuttavia, grazie ai gas serra, la temperatura media della Terra è di +15°C, perfetta per la maggior parte degli esseri viventi. Le temperature possono continuare a salire se c'è troppa CO2 nell'atmosfera, il che a sua volta comporta gravi conseguenze per il clima, come i seguenti punti:
- Scioglimento dei ghiacci polari
- il ritiro dei ghiacciai (e quindi l'innalzamento e il raffreddamento degli oceani del pianeta)
- Interruzione della Corrente del Golfo e aumento di eventi meteorologici estremi come tempeste, inondazioni e siccità.
Questi sono solo alcuni esempi e questo processo è impensabile, con la minaccia di conseguenze drastiche per il mondo intero nei prossimi decenni. È quindi ancora più importante evitare e prevenire il più possibile l'emissione di CO₂ nociva. All'inizio dell'industrializzazione, i livelli di anidride carbonica nell'atmosfera sono stati drasticamente aumentati dall'attività umana. Si tratta probabilmente del livello più alto degli ultimi 20 milioni di anni. Ora è assolutamente necessario ripensare l'approvvigionamento energetico, che è il principale produttore di CO2. Le tecnologie sono ormai in corsia di sorpasso con un bilancio ecologico positivo (fotovoltaico, eolico, idroelettrico e altro ancora) - ora è il momento di guardare più da vicino alle varie fonti di energia fossile, sia a livello privato che industriale.
Qual è il bilancio di CO2 degli impianti fotovoltaici?
Chi genera elettricità con l'aiuto di un impianto solare non vuole solo fare qualcosa di buono per sé, ma anche per l'ambiente. Questo è particolarmente interessante per chi vuole semplicemente affittare il proprio tetto a questo scopo. Per calcolare il bilancio di CO2 di un impianto fotovoltaico è necessario tenere conto dei seguenti fattori:
- Promozione dei materiali (principalmente silicio)
- Produzione dei componenti
- Accessori e attrezzature
- Installazione del sistema
- Funzionamento dell'impianto (produzione di energia elettrica)
- Manutenzione e assistenza
- Al termine della vita utile: rottamazione o riciclaggio
- Trasporto dei materiali alla produzione
- Trasporto di componenti e accessori al sito operativo
Tutti questi fattori causano emissioni, di cui circa il 45% è dovuto all'estrazione del silicio e alla produzione di wafer (moduli). Il restante 10% circa è suddiviso tra energia di riserva (7%) e funzionamento e smantellamento (3%). Letteralmente, le emissioni totali effettive e quindi l'impronta di carbonio del sistema solare dipendono ancora da
- della radiazione globale
- il sito produttivo e operativo
- lo spessore del wafer
- l'efficienza del modulo e del sistema
- e la vita utile (generalmente 40 anni)
Ipotizzando un sistema di copertura con celle solari poli o monocristalline e una durata di vita di 40 anni con una radiazione globale annua di 1100 - 1700 kWh/m², il valore di CO₂ per il fotovoltaico è di 50 g CO₂ per kWh. A titolo di confronto, il valore per la produzione di energia dal gas naturale è di 499 g CO₂ per kWh, per il carbon fossile di 830 g/kWh e per la lignite addirittura di ben 1075 g/kWh. Ciò è in parte dovuto alla bassa efficienza delle centrali elettriche a carbone, pari al 38%. Gli impianti fotovoltaici non producono quindi nemmeno il 5% della CO2 prodotta nelle centrali a carbone! Rispetto a 1 kWh di energia da lignite, 1 kWh di energia solare fa risparmiare ben 1025 grammi di anidride carbonica!
E l'equilibrio ecologico in Cina?
Circa l'80% dei moduli solari installati in Germania proviene dalla Cina. Questi moduli sono di qualità impeccabile e molto buoni, non hanno nulla da invidiare ai modelli europei. Inoltre, offrono di gran lunga il miglior rapporto qualità-prezzo sul mercato. Tuttavia, questi moduli non hanno sempre un'immagine positiva in termini di condizioni di produzione, perché il mix elettrico in Cina è diverso da quello europeo ed è fortemente dominato dall'energia a carbone. In Asia, la produzione di energia si sta spostando dal carbone alle energie pulite e rinnovabili, per cui nei prossimi anni è prevedibile una riduzione dell'energia da carbone.
Secondo uno studio svizzero, si possono prevedere miglioramenti significativi anche per quanto riguarda il consumo di materiali, la durata di vita e l'efficienza dei moduli. Indipendentemente dal luogo di produzione dei moduli, la valutazione del ciclo di vita dell'impianto fotovoltaico è quindi molto positiva sia oggi che in futuro.
Quanto si può risparmiare in anidride carbonica ogni anno?
In Germania, il consumo privato di elettricità ammonta a 130 miliardi di kWh all'anno. Con un consumo annuo per persona (famiglia di 5-6 persone) compreso tra 1.500 kWh e 2.800 kWh (famiglia singola), anche con un valore più alto, è possibile risparmiare tra 826 kg e 1,542 tonnellate di CO₂ per persona all'anno passando al fotovoltaico. Poiché i moduli solari hanno una lunga durata, anche l'*eco-bilancio della tecnologia fotovoltaica* è più positivo. Un impianto fotovoltaico contribuisce a "ridurre" l'impronta di CO₂ grazie alle minori emissioni di CO₂. Se decidete di affittare un tetto con noi, avrete anche un altro vantaggio ambientale: riceverete una ristrutturazione gratuita del tetto. Questo perché i vecchi alberi del tetto contenenti amianto, ad esempio, spesso devono essere sostituiti per poter installare correttamente il fotovoltaico dopo la ristrutturazione del tetto.
Video: Confronto tra le centrali elettriche a carbone e quelle solari
Il seguente video illustra ulteriori fatti sulla valutazione del ciclo di vita del fotovoltaico . In particolare, l'attenzione si concentrerà sulla questione del risparmio di CO₂ degli impianti solari rispetto alle centrali elettriche a carbone e su come si possa contribuire attivamente a ridurre enormemente le emissioni di CO₂ dannose per il clima:
Proteggere l'ambiente con il proprio impianto solare - investire con Solar Direktinvest
Ricevere via e-mail le offerte per gli investimenti fotovoltaici attualmente in vendita.
