Dwutlenek węgla CO2 to gaz cieplarniany, który, ma wpływ na zmiany klimatyczne występujące na świecie. W procesach ziemskich ogromne ilości dwutlenku węgla są nieustannie wymieniane między atmosferą a innymi magazynami (morzem, glebą, organizmami żywymi) ? wytworzony lub rozpuszczony CO2 i związany CO2 są zrównoważone.
Od początku ery industrializacyjnej (II połowa XIX wieku) ludzie przyczyniają się do tego, że do atmosfery ziemskiej dostaje się coraz więcej dwutlenku węgla. Ilość ta szacowana jest na około 37 gigaton dwutlenku węgla rocznie i jest wynikiem produkcji energii (procesy spalania), przez przemysł i ruch uliczny oraz transport. Powstaje nierównowaga, której nie można zrównoważyć naturalnymi pochłaniaczami dwutlenku węgla takimi jak lasy, czy rośliny.
Szacuje się, że średnia globalny wskaźnik pochłaniania CO2 przez drzewa wynosi około 10 kg (zależy od wieku i rodzaju drzewa).
W przypadku roślin dwutlenek węgla stanowi jedną z podstaw fotosyntezy, podczas której CO2 jest przekształcany w tlen, a część CO2 jest magazynowana w roślinach. W przypadku spalania roślin lub materiałów odpadowych (np. drewna, węgla, ropy naftowej i jej pochodnych, takich jak benzyna i olej napędowy), dwutlenek węgla jest ponownie uwalniany do atmosfery.
Część gazu pozostaje w atmosferze, przy czym z jednej strony jest on przezroczysty i przepuszcza światło widzialne, z drugiej strony pochłania promieniowanie podczerwone. W rezultacie gaz zatrzymuje część ciepła, które zostałoby odbity od ziemi z powrotem w przestrzeń kosmiczną i stąd pojawia się efekt cieplarniany.
Reszta pochłaniana jest przez oceany, a ponieważ CO2 jest gazem kwaśnym, dlatego oceany stają się częściowo kwaśne w wyniku pochłaniania zbyt dużej ilości CO2.
Z drugiej strony bez gazów cieplarnianych (para wodna, dwutlenek węgla, metan, ozon) średnia temperatura ziemi wynosiłaby -18°C. To dzięki ich występowaniu w atmosferze średnia temperatura na ziemi wynosi obecnie ok. +15°C .
Aby móc ocenić bilans ekologiczny systemów fotowoltaicznych, elektrowni węglowych i innych technologii wytwarzających energię elektryczną, generowana emijsa CO2 musi uwzględniać pod uwagę całym cykl życia danej technologii. Dlatego o ile elektrownia fotowoltaiczna jako taka nie generuje CO2 podczas wytwarzania energii elektrycznej, to już procesy produkcji krzemu, modułów, szyb, konstrukcji wsporczej czy falowników przyczyniają się do tworzenia się CO2 w momencie ich produkcji (częściowo również ma wpływ transport i montaż).
Przyjmuje się, że podczas całego procesu produkcji i montażu instalacji fotowoltaicznej zostaje wyemitowanych ok. 50 g CO2/kWp instalacji. Przy czym te ilości ciągle jeszcze spadają z uwagi na rozwój technologii otrzymywania krzemu (wzrost mocy ogniw fotowoltaicznych i tym samym sprawności).
Zapraszamy do skorzystania z kalkulatora umożliwiającego obliczenie wpływu fotowoltaiki na środowisko naturalne:
