Dragă Pablo: Este adevărat că acea căldură absorbită de panourile solare de culoare închisă contribuie la schimbările climatice?
Sursa Mitului
Acest mit a apărut recent în continuarea cărții „Freakanomics”, numită „Superfreakanomics”. Unii oameni sunt foarte dezamăgiți de autori, care au stârnit destul de multă vâlvă cu prima lor carte. Sursa mitului este un citat al lui Nathan Myhrvold, fostul Chief Technology Officer de la Microsoft (comentând în afara expertizei sale):
Odată cu noul raport al Studiului Arctic Catlin, care arată că Marea Arctică va fi probabil lipsită de gheață în lunile de vară în cel mult 10 ani de acum încolo, există o urgență reînnoită de a aborda schimbările climatice antropice înainte de reuniunea COP15 de la Copenhaga de la sfârșitul acestui an. Perspectiva ca panourile solare, principalul simbol al energiei regenerabile, să contribuie mai mult la problemă decât să o diminueze ar fi cu siguranță o revelație șocantă.
Reflecție și Absorbție
Pe lângă emisiile antropice de gaze cu efect de seră, care perturbă echilibrul energetic al Pământului acționând ca o pătură în jurul planetei, un alt factor care contribuie la încălzirea atmosferică (și, prin urmare, la schimbările climatice) este modificarea albedoului suprafeței Pământului. Albedo este doar un termen sofisticat pentru reflectivitate, iar problema modificării reflectivității este cea mai importantă în Arctica. Gheața marină arctică acționează ca o oglindă gigantică, reflectând lumina soarelui înapoi în spațiu. Dar, pe măsură ce gheața marină dispare, ea expune Oceanul Arctic, care este mult mai întunecat și, prin urmare, are un albedo mult mai scăzut. Așadar, topirea gheții marine arctice nu este doar cauzată de schimbările climatice, ci și contribuie la acestea.
Ce legătură are toate acestea cu contribuția panourilor solare la schimbările climatice?
Panourile fotovoltaice variază de la albastru la negru, dar sunt netede și au un albedo de aproximativ 0,3. Însă nu albedoul în sine contează, ci schimbarea relativă a albedoului față de status quo. Deoarece majoritatea panourilor solare sunt montate pe acoperișuri, iar majoritatea acoperișurilor sunt acoperite cu șindrilă de carton bituminos de culoare închisă, acoperirea acoperișului cu panouri solare poate reprezenta de fapt o modificare pozitivă a reflectivității. Dar ce se întâmplă dacă panourile sunt montate pe o suprafață ipotetică perfect reflectorizantă și panourile solare absorb 30% din energia solară care le lovește? Insolarea medie, sau cantitatea de energie solară care lovește Pământul, este de aproximativ 6 (kWh/m2)/zi. Aceasta înseamnă că, într-o zi medie, într-o locație medie, panourile solare ar absorbi 1,8 kWh pe metru pătrat pe zi. Același panou solar, presupunând o eficiență de 15%, ar genera 0,9 kWh de electricitate pe metru pătrat pe zi.
Așadar, panourile solare contribuie la schimbările climatice?
Ei bine, nu, nu exact. Chiar dacă panourile solare absorb de două ori mai multă energie termică decât generează (și rețineți că folosim estimări foarte largi și cantitatea reală de căldură creată este mult mai mică) aceasta nu este sfârșitul poveștii. Centralele electrice au o eficiență de doar aproximativ 31%, ceea ce înseamnă că este nevoie să fie ars combustibil în valoare de 2,9 kWh (aproximativ 10,55 MJ sau 2,93 kWh) pentru a genera 0,9 kWh de electricitate. Așadar, centrala electrică adaugă direct de cel puțin 1,6 ori mai multă căldură în atmosferă decât panourile solare. Și rețineți că cifrele pentru panourile solare sunt supraestimate, în timp ce cifrele pentru centrala electrică sunt mult mai realiste. Ca și cum asta nu ar fi risipit în totalitate mitul, nu am abordat încă emisiile de gaze cu efect de seră. În mod natural, panourile solare nu generează emisii de gaze cu efect de seră, dar centralele electrice pe cărbune emit aproximativ 0,907 kilograme de dioxid de carbon pentru fiecare kWh. Acest CO2 se acumulează în atmosferă și continuă să aibă un efect de încălzire pentru o lungă perioadă de timp. Așadar, panourile solare nu numai că adaugă mai puțină căldură în atmosferă, dar nici nu emit gaze cu efect de seră.
