Pánico en los vertederos versus realidad del sistema: la energía eólica y solar realmente toman el control

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Vuelven a circular rumores sobre turbinas eólicas y paneles solares que llenan los vertederos. Esto a menudo se presenta como un defecto redescubierto en la energía limpia. lo que contrarresta sus beneficios. El argumento es familiar. Las palas de las turbinas eólicas son grandes. Los paneles solares están compuestos de vidrio y metal. y cuando expira la vida útil, estos materiales tienen que ir a alguna parte. La implicación es que la energía eólica y solar simplemente están cambiando un problema ambiental por otro. Vale la pena hacer un reclamo. No es porque sea nuevo. Sino porque la repetición sin contexto del sistema oscurece lo que es realmente importante. en la generación de electricidad

El marco del vertedero persiste porque apela a la intuición. Las pilas de hojas o paneles desechados son fácilmente visibles, bordeados y fotografiados. La contaminación atmosférica es invisible, difusa y difícil de ver. Los humanos razonan mal sobre el flujo y la acumulación. Esto es especialmente cierto cuando el peligro se retrasa o se separa espacialmente de su fuente. Esta asimetría de percepción explica por qué los argumentos sobre el despilfarro se repiten incluso cuando el sistema energético evoluciona. La visión se confunde con el tamaño.

El argumento del vertedero es básicamente una afirmación sobre la masa. Afirma que la energía eólica y solar generan grandes cantidades de material físico que debe eliminarse. Y esta masa representa una carga medioambiental inaceptable. Aceptar esa suposición es por el bien del análisis. La respuesta adecuada es no abandonar las métricas. Pero debe aplicarse con regularidad. Los sistemas eléctricos se pueden comparar por MWh no sólo en cuanto a las emisiones de gases de efecto invernadero. Pero también el rendimiento del material. Si le preocupa la masa, la masa por MWh sería la unidad correcta.

Cuando se expresa así, la escala de los residuos del ciclo de vida procedentes de la energía eólica y solar se vuelve más clara. Las turbinas eólicas terrestres modernas utilizan tres palas, cada una de las cuales pesa aproximadamente entre 13 y 18 toneladas, instaladas en turbinas del rango de 3 a 5 MW, que pueden funcionar durante 20 a 25 años con un factor de capacidad de aproximadamente el 35% al ​​40%. Agregar la masa total de las palas durante la vida útil anual de generación de energía daría como resultado aproximadamente entre 0,1 y 0,25 kilogramos de material de palas por MWh, incluso bajo el peor supuesto de que todas las palas terminarían en un vertedero. Incluir otros materiales duros como cimientos y equilibrio de plantas no cambia la prioridad. Los sistemas solares fotovoltaicos con una vida útil de paneles de 25 a 35 años y una intensidad de material por vatio están disminuyendo continuamente. Asimismo, se genera una generación anual de residuos por MWh. Estos materiales son inertes, están contenidos y se gestionan dentro de un sistema de residuos diseñado al final de su vida.

Los sistemas de carbón y gas natural funcionan de manera muy diferente. No producen la mayor parte de sus residuos al final de su vida. Crean continuamente residuos cada hora que trabajan. La producción de carbón emite aproximadamente entre 900 y 1.000 kilogramos de dióxido de carbono por MWh en la chimenea, además de óxidos de nitrógeno. partículas finas de dióxido de azufre y, por supuesto, cenizas volantes tóxicas. La producción de gas natural emite menos CO2 procedente de la combustión. Pero cuando se combinan las fugas de metano aguas arriba y el deslizamiento de metano, las emisiones del ciclo de vida aumentan a aproximadamente 380 a 690 kg de CO2e por MWh, dependiendo del tipo de planta y los supuestos de fuga. Estas no son pérdidas episódicas. Tienen un flujo continuo de masa hacia la atmósfera.

Utilizando la misma métrica de masas que los críticos han pedido, la comparación es, por tanto, bastante clara. El carbón emite alrededor de 950 kilogramos de dióxido de carbono por MWh. La energía eólica produce entre 0,1 y 0,25 kilogramos de residuos al año por MWh. Esto supone entre 4.000 y 8.000 veces más masa por unidad de electricidad, incluso antes de tener en cuenta otros contaminantes. El gas natural tiene una disparidad similar. (aunque menos que) incluso las palabras elegidas por los críticos Los combustibles fósiles todavía dominan la huella material en un orden de magnitud.

Sin embargo, la masa sigue siendo una medida equivocada para los peligros ambientales. El peligro depende de la distribución, la toxicidad, la persistencia y la reactividad biológica. Un kilo de fibra de vidrio o de vidrio todavía queda en los vertederos. Se dispersará 1 kg de dióxido de azufre o partículas finas. reaccionan en la atmósfera y provocan enfermedades respiratorias y cardiovasculares. Un kilogramo de dióxido de carbono se acumula en la atmósfera durante siglos. Como resultado, el sistema climático cambia. Tratarlos por igual como si tuvieran una unidad de masa común es un error de categoría.

Aquí es donde el desplazamiento se vuelve central. La energía eólica y solar no se comparan con una base básica. Cada MWh que generan desplaza un MWh de carbón o gas en algún lugar del borde de la red. El argumento del vertedero supone implícitamente que no hay reemplazo. Así no es como funciona el sistema eléctrico. Ignorar el reemplazo equivale a ignorar el sistema en el que reside la tecnología. Cuando se combinan los desplazamientos la comparación cambia decisivamente. La pequeña cantidad de residuos sólidos gestionados compensa la gran cantidad de contaminación atmosférica no gestionada.

También es importante actualizar los números. Análisis previo incluido el mío, se basa en turbinas pequeñas. Menor factor de capacidad Material más pesado por unidad de capacidad y una vida útil más corta Los paneles solares utilizan obleas de silicio más gruesas y menos eficientes. Durante la última década la tasa de aerogeneradores se ha duplicado. Aumentan los factores de capacidad de producción. Se reduce la intensidad de material por megavatio. y una vida útil más larga La energía solar ha seguido una trayectoria similar. El resultado es que el uso de materiales durante el ciclo de vida por MWh es menor hoy que en el pasado y sigue cayendo. Los argumentos basados ​​en supuestos obsoletos no abordan la eficiencia de los sistemas actuales.

La gestión del final de su vida útil de la energía eólica y solar sigue siendo un tema real. Pero es un problema de ingeniería y gestión de residuos. No es un fracaso ambiental sistemático. Reemplazo del panel de reciclaje de cuchillas Diseño para desmontaje y extensión de la vida útil Es un desafío que se puede lograr. Se escala en función de la capacidad instalada y se fija por etapas. El cambio climático y los niveles de contaminación del aire con cada unidad de electricidad fósil generada y ensamblada a lo largo del tiempo.

La diferencia entre sólidos contenidos y contaminantes dispersos es el principal tema silencioso. Una persona se sienta en un lugar controlado y se queda. Otro se propaga, se acumula y causa daño lejos de su fuente. Centrarse en la masa de los vertederos sin reconocer esta diferencia pasa por alto lo que es más importante en el sistema energético.

Por lo tanto, los debates serios deberían centrarse en mejorar la eficiencia de los materiales, el reciclaje y ampliar la vida útil de la energía eólica y solar. Al mismo tiempo, está acelerando su uso para sustituir la producción fósil. Encuadrando la conversación en torno a la pila de basura visible. En cambio, los contaminantes invisibles pero mucho más grandes no mejoran los resultados ambientales. Les distrae.

A medida que la energía eólica y solar continúan mejorando, la narrativa de los vertederos está cada vez más desconectada de la realidad. a menos que haya una base para pensar a nivel de sistema. La comparación relevante no es si la energía limpia genera algún desperdicio. Pero, ¿es ese desperdicio comparable a la contaminación que desplaza? Considerando MWh por MWh y utilizando las propias métricas de los críticos, ni siquiera está cerca. La perfección es enemiga de toda mejor vanidad.