ВІДНОВЛЮВАЛЬНІ ДЖЕРЕЛА ЕНЕРГІЇ МАЮТЬ СЕРЙОЗНІ НЕДОЛІКИ

1.   Недоліки вітряної енергетики

Вітроенергетику розглядають як одну із панацей для забезпечення зеленого переходу, відмови від викопних джерел енергії. Її обсяги зростають, а ціна падає. На жаль, вона має і багато недоліків:

·        Строго кажучи, вітроенергетика не є відновлювальним джерелом енергії, оскільки її інфраструктура не вічна і повинна оновлюватися кожні 15-20 років і обслуговуватися раз на півроку. 

·        Вітряки виготовлені з матеріалів, які самі видобуті або зроблені з використанням викопних джерел енергії: опори з бетону і металу, турбіни і гвинти – з металів, скловолокна та епоксидної смоли (продукт нафтопереробки). Тобто виробництво і спорудження вітряків неможливе без «брудної» діяльности гірничорудної, металургійної, цементної, нафтопереробної, хімічної промисловостей. 

·        В магнітах вітряних турбін використовуються рідкоземельні лантаноїдні метали ніодим, празеодим, диспрозій, тербій, світові запаси яких дуже обмежені і сконцентровані в КНР.

·        ККД вітроенергетики невисокий – 25-35%. 

·        Конструкція вітряних двигунів влаштована таким чином, що понад певну силу вітру (>50 км/год – rated speed) темпи росту їхньої енергоефективности дорівнюють нулю, тобто вони перестають давати більше енергії; а якщо сила вітру перевищує 90 км/год – cut-out speed, то вони примусово зупиняються. Типові торнадо чи тайфуни, наприклад в США, легко сягають 100 км/год і більше, внаслідок чого вітряки гнуться і падають. На території України в останні десятиліття спостерігається посилення швидкости вітру в усіх регіонах.   

·        Спорудження великих парків вітряків на суходолі або на морському шельфі порушує локальні екосистеми, шкодить біорізноманіттю, часто відбирає землі сільськогосподарського призначення, що призводить до конфліктів з фермерами, а в морі – до порушення судноплавства і конфліктів з рибалками. 

·        Найголовнішою проблемою вітряної енергетики є утилізація вітряків після відпрацювання ресурсу. В каркасах їхніх опор ще можна умовно розділяти бетон від арматури, хоча це вимагає значної енергії, й отримані таким чином матеріали можна максимум використовувати в грубих дорожніх роботах і як металобрухт на переплавку. 

Тим часом полімерні пропелери наразі не піддаються декомпозиції на вихідні речовини. Їхнє спалювання при надвисоких температурах (піроліз) вельми енергозатратне, малоефективне й екологічно шкідливе. Можливе подрібнення матеріалу на стружки для використання у тій же будівельній промисловості, але він не відзначається добрими якісними характеристиками. Частину гвинтів переобладнують в дизайнерські автобусні зупинки або дитячі ігрові майданчики. 

До 2050 року прогнозується утворення у світі 43 млн. метричних тонн відходів вітроенергетики. В США, Китаї, Німеччині вже існують сміттєзвалища цих індустріальних вітряків.

2.   Недоліки сонячної енергетики

Недоліки сонячної енергетики значною мірою повторюють недоліки вітроенергетики:

·        Сонячні панелі не є відновлювальними; їх треба міняти кожні 20-25 років і регулярно обслуговувати.

·        Для виготовлення сонячних панелей використовуються матеріали, які видобуваються з-під землі з використанням викопних джерел енергії – кремній, алюміній, срібло, бор, фосфор, мідь, а також рідкоземельні індій, селен, кадмій, телур та ін., світові запаси яких обмежені і теж зосереджені в Китаї.

·        Парадоксально, що сонячні панелі призначені отримувати сонячне світло, але бояться перегріву, відтак при тривалих високих температурах довкілля їхня ефективність знижується. ККД сонячної енергетики становить всього 15-20%.

·        Утилізація відпрацьованих сонячних панелей наразі неадекватна і забруднює довкілля. В ліпшому випадку з них вилучають металеву обмотку і дроблять скло, а технології відокремлення цінніших металів і мінералів не існують. Відтак, до 2050 року прогнозується накопичення на сміттєзвалищах до 160 млн. тонн використаних сонячний панелей. 

·        Екстремальні погодні явища можуть завдавати серйозної шкоди сонячній енергетиці. Це було наочно продемонстровано, коли дуже сильний і крупний град в Техасі в березні 2024 року одномоментно знищив тисячі сонячних панелей. 

Підсумок:

Часто чуємо, що питома вага вітроенергетики у виробництві електроенергії сягає великих значень: наприклад, в Данії (перше місце у світі) 57%, Литві – 45%, Великій Британії – 28%, ФРН – 27%. Подібні бравурні реляції лунають і про сонячну енергетику: в Намібії – 37%, Ємені – 20%, Греції – 19%, Австралії – 17%. Це створює хибне уявлення про те, що начебто вже незабаром буде досягнуто мету цілковитої декарбонізації економіки. Насправді, це гра статистики. Електроенергія – це лише один із видів енергії. Згідно даних Міжнародного енергетичного агентства, в 2023 році частка ВДЕ у сукупному виробництві енергії від усіх джерел склала всього 5%, разом з виробництвом на АЕС ця цифра дотягує до 15%. Тобто решта 85% - це викопні джерела. І ця пропорція майже не змінилася за останні 40 років. Базова проблема полягає в тому, що ВДЕ не заміщують, а доповнюють викопні джерела енергії; сукупне споживання енергії від усіх джерел невпинно зростає на рівні 2-3% щороку. Тому і зростають викиди і температура на планеті.

Сонячна і вітрова енергетика мають право на існування, але їх неможливо або недоцільно масштабувати через нестачу матеріалів, низьку ефективність і забруднення від їхніх відходів. В Національному плані з енергетики та клімату України на період до 2030 року ВДЕ розглядаються лише як спосіб досягнення цілей декарбонізації і як питання достатніх інвестицій в цю галузь без розгляду технологічних перешкод і екологічних наслідків.

Джерела: 

https://www.iea.org/energy-system/renewables   

https://core.ac.uk/download/pdf/96705636.pdf 

https://w3.unece.org/SDG/en/Indicator?id=23 

https://ourworldindata.org/grapher/share-electricity-wind 

https://www.energy.gov/eere/articles/how-do-wind-turbines-survive-severe-storms 

https://www.youtube.com/watch?v=HzQShAlObn8

https://ratedpower.com/blog/rare-metals-photovoltaic/ 

https://www.theguardian.com/australia-news/2024/mar/30/solar-panel-waste-levels-crisis-point-disposal

Олександр Александрович, посол з особливих доручень МЗС України

з вивчення міжнародного досвіду трансформації економіки