Proponuję dwa tematy „eko elektryczne”, czyli panele fotowoltaiczne i akumulatory.
O „dobrodziejstwie” jakie płynie z samochodów elektrycznych pisałem wcześniej, do poczytania tu:
https://ekspedyt.org/2022/11/08/elektryki-ekologizm-i-moskwa/
Zacznę od pobieżnego opisu technologii produkcji paneli fotowoltaicznych.
1. Pierwszym etapem wytworzenia ogniwa jest uzyskanie czystego krzemu Si. Surowcem jest najbardziej rozpowszechniony na Ziemi dwutlenek krzemu SiO2, a do produkcji wykorzystywana jest jego krystaliczna postać – kwarcyt.
2. Materiał wejściowy SiO2 redukuje się węglem w piecach łukowych w temperaturze 1500 – 2000°C i w wyniku reakcji:
SiO2 + C → Si + CO2
mamy tzw. krzem metalurgiczny o czystości 98-99% i zbrodniczy dwutlenek węgla.
3. Kolejny etap to oczyszczanie krzemu. Jest to proces skomplikowany wieloetapowy z wykorzystaniem wodoru i innych związków. Na końcu tego procesu w wyniku wygrzewania w temperaturze 1100°C przez 200–300 godzin krystaliczny krzem odkłada się na powierzchni wyłożonego tantalem pieca.
Obecnie stosuje się głównie zmodyfikowaną metodę redukcji wodorem na membranie palladowej czystego trójchlorosilanu. Ilość zanieczyszczeń w krzemie po zastosowaniu tej metody kształtuje się na poziomie poniżej 2×10–5 ppm.
Krzem do produkcji ogniw fotowoltaicznych może mieć różną strukturę. Krótki opis będzie dotyczył uzyskania monokryształu, który daje najlepszą sprawność (20%) przetwarzania energii słonecznej na elektryczną.
4. Metoda Czochralskiego (polski chemik, metalurg 1885-1953) polega na stopieniu w temperaturze 1410°C polikrystalicznego krzemu w tyglu kwarcowym i domieszkowaniu by mieć kwarc typu p lub n. Do płynnego krzemu wprowadza się zarodek krystaliczny i w kontrolowany sposób wyciąga fazę stałą z płynnej. Następnie taki walec tnie się na płytki. Są też inne metody (tańsze) pozyskania monokryształu krzemu.
Mając już płytki krzemu typu n i p można stworzyć ogniwo fotowoltaiczne.
5. Dla zachowania prawidłowej izolacji złącza p–n krawędź płytki poddaje się wytrawianiu plazmowemu. Płytki układa się w stosy, dzięki czemu tylko krawędzie mają kontakt z plazmą. Gazy reakcyjne (CF4+O2) aktywowane przez plazmę działają agresywnie na krawędź płytki, tworząc czyste połączenie między warstwami p i n.
W celu polepszenia sprawności ogniwa na płytki nanoszona jest warstwa antyrefleksyjna. Materiał użyty do wytworzenia warstwy musi być przezroczysty i charakteryzować się odpowiednim współczynnikiem załamania światła. Najczęściej stosuje się dwutlenek tytanu TiO2.
6. Ostatnim etapem produkcji ogniw jest nanoszenie elektrod. Do dolnej najczęściej stosuje się aluminium, które nanosi się w piecu próżniowym w temperaturze 1000 – 1300°C.
Elektroda górna jest zazwyczaj srebrna, nanoszona sitodrukiem i utrwalana w temperaturze 900°C.
Co powinien zrozumieć ekooszołom z przedstawionego procesu technologicznego?
Wytworzenie urządzenia do produkcji „czystej” energii wymaga mnóstwa „brudnej” energii. Ta „brudna” energia potrzebna jest do pozyskania surowców jak kwarc, węgiel, tytan, aluminium, srebro, ołów, miedź, wodór, argon oraz różnych związków chemicznych jak np. kwas solny HCl, czterofluorek węgla CF4.
W procesie technologicznym pojawia się CO2.
Również energia niezbędna do procesów technologicznych zapewniających wysokie temperatury i próżnie pochodzi z surowców kopalnych (ropa, węgiel, gaz) a nie z wiatraków czy paneli foto.
Trzeba sobie zdawać sprawę, że za sympatyczną fotowoltaiką stoi wielki przemysł wydobywczo-przetwórczy i technologiczny, który zużywa na wytworzenie tych dobrodziejstw mnóstwo zasobów naturalnych i energii.
Ps.
Żywotność paneli szacowana jest na 10-20 lat. Ich sprawność spada z każdym rokiem o ok. 0,6% (w pierwszym roku 5%).
Drugi temat dotyczy fabryki akumulatorów do elektryków.
Bateria w elektryku waży ok. 450 kg. Do jej wytworzenia trzeba wydobyć ok. 200 ton różnych surowców by uzyskać kobalt, mangan, lit, ołów, grafit.
Wydobycie, przetworzenie, produkcja baterii do elektryka wygeneruje więc większą emisję CO2 niż w przypadku samochodu spalinowego. Elektryk musi przejechać ok 100 000 km zanim nastąpi redukcja netto emisji. Nie liczymy prądu, który zużyje na ładowanie.
A skąd brać energię na produkcję baterii?
Na pewno nie z wiatraków tylko z elektrowni węglowej co potwierdza informacja płynąca z fabryki baterii Panasonica z Kansas. Żeby fabryka mogła funkcjonować, będzie potrzebować od 200 do 250 megawatów energii elektrycznej. To mniej więcej tyle ile potrzebuje małe miasto.
W zeznaniach przed stanową Komisją Korporacyjną Kansas City, przedstawiciel Evergy, przedsiębiorstwa użyteczności publicznej zaopatrującego fabrykę w energię, powiedział, że stwarza “krótkoterminowe wyzwania z perspektywy adekwatności zasobów”.
Osobnym problemem jest utylizacja zużytych baterii i paneli fotowoltaicznych.
Po raz kolejny drodzy ekologiści – jak się nie obrócić d…pa z tyłu.
Nie mam nic przeciw montowaniu paneli na dachu. Sam bym zamontował ale nie mam odpowiedniej połaci (nie będę wycinał drzew).
Chucpą jest mówienie, że to działanie proekologiczne. To jest działanie by zmniejszyć rachunki za prąd z tym, że ostatnio tak zmieniono przepisy, że ten argument staje się nieaktualny.
Uważam, że już w tej chwili żyjemy w czymś w rodzaju dystopii. Wystarczyło trochę tolerancji dla aberracji, a już wyrosła na potwora, który zawładnął umysłami czyniąc z ludzi…
Jak odprogramować ludzi? Czy jest to możliwe i w jakiej skali?
Lubię Mrożka i w jednym z jego opowiadań “Ostatni Husarz” występuje Lucuś, który jest anty.
W konspiracyjny sposób zakradał się do kibli i wypisywał hasła “Katolicy się nie dadzą” czy “Precz z bolszewizmem”. Najlepsze jak patykiem na śniegu napisał “Generał Franko wam pokaże”.
Mam wrażenie że czasem moja działalność skutkuje tym samym co Lucusia.
Oprócz piko, jest mimo wszystko wiele osób z Pana point of view, nie dajmy się. Pozdrawiam.
Zdanie zbędne w tekście:
Co powinien zrozumieć ekooszołom z przedstawionego procesu technologicznego?
Nic nie zrozumieją [zrozumiom, zrozumio, ew. zrozumią]. Gamoń podkręcony ideologią nie przyjmie tego do wiadomości. Nawet jeśli coś mu się nie doda między uszami, to będzie podejrzewać, że jednak za tym wszystkim musi kryć się jakaś większa prawda. Te ‘ekooszołomy’, to tzw. ‘humaniści’, a u nich, jak wiadomo, wynik działania ‘się zgaduje’, a nie liczy. :)
Czytelnicy powinni raczej przyswoić sobie wiedzę dlaczego to wszystko oparte jest na urojeniach. Do przekonywania ekologistów raczej się nie przyda. Do nich przemawiają bardziej konkretne argumenty. :)
“Co powinien zrozumieć ekooszołom z przedstawionego procesu technologicznego?”
No fakt, zdanie jest wewnętrznie sprzeczne. Na usprawiedliwienie napiszę, że miałem na myśli ekooszołomstwo w wersji light.
Pojawia się natomiast pytanie – do kogo kierować takie teksty i czy w ogóle mają sens, czy jest jakaś faza pośrednia rokująca?
Gorsze od oszołomstwa są środowiska tzw. naukawców i ekspertów za 5 gr, których media przedstawiają jako krynicę mądrości wszelakiej.
Oczywiście, że jest sens. Adresatami są ludzie, którzy wiedzą, że ‘coś jest nie tak’, ale nie mają odpowiedniej wiedzy, która by potwierdzała ich obawy. To da im rozeznanie, czy czasami jakiś ‘ekspert’ nie mąci im w głowach.