Andrew Gentile: L'energia solare ha una grande impronta di carbonio

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Questo commento è di Andrew K. Gentile di Sheffield, un ingegnere elettrico autonomo.

Il solare è una tecnologia di conversione energetica intrinsecamente inefficiente, eppure fornisce oltre il 19% dell'elettricità del Vermont. Il piano a lungo termine dello Stato è quello di diventare rinnovabile al 90% entro il 2050, un obiettivo che non tiene conto del fatto che l’elettricità prodotta dal solare è circa tre volte più costosa di quella prodotta dagli idrocarburi.

Il fotovoltaico è una tecnologia estremamente preziosa per alcune applicazioni, come nell’arido ovest, dove l’energia solare può compensare i carichi di condizionamento dell’aria di mezzogiorno. Il solare può anche fornire energia in località remote, come barche, aeroplani e per gli abitanti del Vermont che vivono fuori rete. Per tali applicazioni, nulla può competere con l’energia solare.

Nonostante questi vantaggi, è difficile sostenere che i pannelli solari siano economici o rispettosi dell’ambiente.

I pannelli solari sono fonti di energia non dense, che richiedono molte volte più terreno e materiale per kilowattora generato rispetto a un impianto a gas naturale. Un bollitore elettrico alimentato dall’energia solare utilizzerebbe 189 libbre di materiale e 80 piedi quadrati di superficie. I materiali – principalmente silicio, alluminio, rame e argento – devono essere estratti, raffinati, lavorati, assemblati e spediti, tutti processi ad alta intensità energetica. La maggior parte di questi materiali non sono riciclabili e finiscono nelle discariche.

Quando acquisti un pannello solare, o qualsiasi cosa ad alta intensità mineraria, stai pagando principalmente per l’energia necessaria per produrlo.

Il nostro attuale desiderio di un ambiente pulito che ci spinge verso le energie rinnovabili è stato preceduto da un desiderio simile decenni fa, che ci ha poi spinto a imporre restrizioni proibitive all’attività mineraria. Mentre ci troviamo ironicamente in transizione verso un mondo ad alta intensità di minerali, fatto di pannelli solari e batterie, tali restrizioni minerarie aumentano la nostra dipendenza da fonti estere.

La Cina produce l’80% del polisilicio mondiale e il 75% di tutti i pannelli solari. La Cina brucia diesel per le attrezzature minerarie, carbone per l’elettricità e olio combustibile pesante per la navigazione transoceanica.

Per raggiungere lo status “verde”, il pannello dovrebbe essere in grado di generare abbastanza elettricità priva di emissioni per pagare la propria produzione, e abbastanza per sostituirsi. Se genera solo quanto basta per ripagarsi, il guadagno netto è pari a zero. Invece di creare un pannello solare, avresti potuto generare elettricità bruciando i combustibili fossili utilizzati per realizzare il pannello, e ti saresti trovato nello stesso posto.

Quanta elettricità può generare un impianto solare? Cercalo utilizzando PVWatts, uno stimatore fotovoltaico creato dal National Renewable Energy Lab. In base alla posizione e ai kW dei pannelli che hai (o che intendi avere), PVWatts calcolerà quanti kWh è probabile che i tuoi pannelli generino in un anno.

Per Sheffield, Vermont, come località, e 10 kW per le dimensioni dell'impianto, il risultato è di 11.929 kWh all'anno, leggermente superiore all'utilizzo domestico medio annuale. Per fare un confronto, lo stesso impianto genererebbe 17.644 kWh a Phoenix, in Arizona.

A 16 centesimi ciascuno, gli 11.929 kWh farebbero guadagnare 1.909 dollari all’anno. Questo calcolo si basa su un costo evitato, il che significa che l'elettricità generata dai pannelli compensa la bolletta elettrica, nel qual caso verrai rimborsato alla stessa tariffa che paghi per l'elettricità. Se il tuo sistema genera più di quanto utilizzi, l'eccedenza viene pagata a una tariffa di scambio netto, che è inferiore alla tariffa di fatturazione.

Ai prezzi odierni, l’impianto da 10 kW costerebbe circa 38.500 dollari installati, con un periodo di recupero dell’investimento di oltre 20 anni, e ci vorrebbero 40 anni perché i pannelli generino entrate sufficienti per sostituirsi.

Quanto più cara è la tua elettricità, tanto meno tempo ci vorrà per ripagare il costo dei pannelli. La vita media di un pannello è di 25 anni.