โซลาร์เซลล์สะอาดจริงหรือแค่ภาพลวงตา? เมื่อการผลิตก็สร้างมลพิษ

   ในวันที่โลกกำลังเผชิญกับวิกฤตการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ พลังงานแสงอาทิตย์มักถูกยกให้เป็นหนึ่งในพระเอกของการแก้ปัญหา โซลาร์เซลล์ถูกมองว่าเป็นแหล่งพลังงานสะอาด ไม่ปล่อยควัน ไม่ปล่อยก๊าซเรือนกระจก และช่วยลดการพึ่งพาเชื้อเพลิงฟอสซิลอย่างถ่านหิน น้ำมัน และก๊าซธรรมชาติ แต่ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา เริ่มมีคำถามจากสังคมมากขึ้นว่า “การผลิตแผงโซลาร์เซลล์เองก็สร้างมลพิษไม่ใช่หรือ?” และถ้าเป็นเช่นนั้น พลังงานแสงอาทิตย์ยังควรถูกเรียกว่าเป็นพลังงานสะอาดอยู่หรือไม่

   คำถามนี้ไม่ใช่เรื่องผิดและไม่ใช่เรื่องเล็ก เพราะหากเราจะเปลี่ยนระบบพลังงานของโลกจริง ๆ การมองเพียงภาพปลายทางว่าโซลาร์เซลล์ไม่ปล่อยควันระหว่างใช้งานอาจไม่เพียงพอ สิ่งที่นักวิทยาศาสตร์และนักสิ่งแวดล้อมใช้ตอบคำถามนี้คือการมองภาพให้ครบทั้งวงจรชีวิตของแผงโซลาร์เซลล์ตั้งแต่ก่อนเกิดจนถึงวันสุดท้ายที่มันถูกปลดระวาง

รูปภาพจาก Medium | What is a Life Cycle Assessment? LCA

   การประเมินแบบนี้เรียกว่า Life Cycle Assessment หรือ LCA ซึ่งเป็นเครื่องมือมาตรฐานที่ใช้กันทั่วโลกในการวัดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมของสินค้าและเทคโนโลยีหนึ่ง ๆ สำหรับโซลาร์เซลล์ LCA จะพิจารณาทุกขั้นตอน ตั้งแต่การขุดวัตถุดิบ การผลิตแผง การขนส่ง การติดตั้ง การใช้งานหลายสิบปี ไปจนถึงการจัดการซากแผงเมื่อหมดอายุ เมื่อมองในมุมนี้ ภาพของโซลาร์เซลล์จะมีทั้งด้านสว่างและด้านที่ต้องระมัดระวังมากขึ้น

   รูปภาพจาก China Global South Project | Nigeria Moves to Build Solar Manufacturing Industry, But Reliance on China is Inevitable

   แผงโซลาร์เซลล์ส่วนใหญ่ผลิตจากซิลิกอน ซึ่งแม้จะเป็นธาตุที่พบได้ทั่วไปในธรรมชาติ แต่การนำมาผลิตเป็นแผงต้องผ่านกระบวนการที่ซับซ้อนและใช้พลังงานสูง โดยเฉพาะขั้นตอนการทำให้ซิลิกอนมีความบริสุทธิ์ระดับที่ใช้ผลิตไฟฟ้าได้ กระบวนการเหล่านี้ต้องใช้ไฟฟ้าและความร้อนจำนวนมาก และในหลายประเทศ ไฟฟ้าที่ใช้ในโรงงานยังมาจากถ่านหินหรือก๊าซธรรมชาติเป็นหลัก นั่นหมายความว่า ก่อนที่แผงโซลาร์เซลล์จะเริ่มผลิตไฟฟ้าสะอาดได้ มันได้ปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ออกสู่บรรยากาศไปแล้วในระดับหนึ่ง

รูปภาพจาก Wikipedia | Close up photo of a piece of purified silicon

 นอกจากนี้ การผลิตแผงยังต้องใช้สารเคมีและวัสดุบางชนิดที่อาจเป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อม หากไม่มีการจัดการที่ดี เช่น สารที่ใช้ทำความสะอาดผิวแผง หรือโลหะบางชนิดในแผงประเภทฟิล์มบาง ประเด็นนี้มักถูกหยิบมาใช้เป็นข้อโต้แย้งว่า โซลาร์เซลล์ไม่ได้สะอาดอย่างที่โฆษณา และในแง่หนึ่ง ข้อกังวลนี้ก็มีมูลความจริง แต่สิ่งสำคัญคือเราไม่ควรหยุดมองแค่ตรงจุดนั้น เพราะหากดูเฉพาะ “ตอนผลิต” แทบไม่มีเทคโนโลยีพลังงานใดเลยที่ไม่สร้างมลพิษ คำถามที่สำคัญกว่าคือ หลังจากผลิตเสร็จแล้ว โซลาร์เซลล์สร้างผลกระทบอะไรต่อโลกในระยะยาว

รูปภาพจาก Green Network | energy-solar-cell

   เมื่อแผงโซลาร์เซลล์ถูกติดตั้งและเริ่มใช้งาน มันสามารถผลิตไฟฟ้าได้ต่อเนื่องนาน 25 ถึง 30 ปี โดยไม่ต้องเผาไหม้เชื้อเพลิงใด ๆ ไม่ปล่อยควัน ไม่ปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ และไม่ปล่อยก๊าซพิษอื่น ๆ ระหว่างการเดินระบบ งานวิจัยจำนวนมากพบว่าแผงโซลาร์เซลล์ใช้เวลาเพียงประมาณ 1 ถึง 4 ปีในการผลิตไฟฟ้าให้ได้เท่ากับพลังงานที่ใช้ไปในการสร้างมันขึ้นมา หลังจากนั้นทุกกิโลวัตต์ชั่วโมงที่ผลิตได้คือพลังงานที่มีผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมต่ำมาก

   เมื่อนำการปล่อยมลพิษทั้งหมดตลอดอายุการใช้งานมาคำนวณเฉลี่ยต่อหน่วยไฟฟ้า ภาพที่ได้แตกต่างจากพลังงานฟอสซิลอย่างชัดเจน งานวิจัยจากหลายแหล่งชี้ตรงกันว่า โซลาร์เซลล์ปล่อยก๊าซเรือนกระจกเฉลี่ยเพียงประมาณ 15 ถึง 50 กรัมคาร์บอนไดออกไซด์เทียบเท่าต่อกิโลวัตต์ชั่วโมง ในขณะที่ไฟฟ้าจากถ่านหินปล่อยมากกว่า 900 กรัม และไฟฟ้าจากก๊าซธรรมชาติอยู่ที่หลายร้อยกรัมต่อกิโลวัตต์ชั่วโมง ตัวเลขนี้สะท้อนให้เห็นว่า แม้จะรวมการปล่อยมลพิษจากการผลิตแผงเข้าไปแล้ว โซลาร์เซลล์ก็ยัง “สะอาดกว่า” พลังงานฟอสซิลหลายเท่า

รูปภาพจาก Wikipedia | The logo of the Intergovernmental Panel on Climate Change

   ผลลัพธ์ที่สำคัญยิ่งกว่าคือ เมื่อโซลาร์เซลล์ถูกนำไปใช้แทนโรงไฟฟ้าถ่านหินหรือก๊าซธรรมชาติ มันช่วยลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกโดยรวมของระบบพลังงานได้จริงและในระดับที่มีนัยสำคัญ รายงานขององค์กรด้านสภาพภูมิอากาศระดับโลกอย่าง IPCC ระบุว่า การขยายการใช้พลังงานหมุนเวียน รวมถึงพลังงานแสงอาทิตย์ เป็นหนึ่งในวิธีที่มีประสิทธิภาพที่สุดในการชะลอภาวะโลกร้อนในระยะยาว

รูปภาพจาก Department of Enviroment Science ,Chula unversity | ซากแผงโซลาร์เซลล์” ขยะแห่งโลกอนาคตจำนวนมหาศาล น่ากลัวหรือไม่?

   อย่างไรก็ตาม เรื่องหนึ่งที่ไม่อาจมองข้ามได้คือปัญหาแผงโซลาร์เซลล์เมื่อหมดอายุการใช้งาน ภายในไม่กี่สิบปีข้างหน้าโลกจะต้องรับมือกับขยะจากแผงโซลาร์เซลล์จำนวนมหาศาล หากไม่มีระบบรีไซเคิลและการจัดการที่ดี แผงเหล่านี้อาจกลายเป็นปัญหาสิ่งแวดล้อมรูปแบบใหม่ โดยเฉพาะในประเทศที่ยังขาดกฎหมายและโครงสร้างพื้นฐานรองรับ

   ข่าวดีคือ แผงโซลาร์เซลล์สามารถรีไซเคิลได้ในสัดส่วนสูง ทั้งกระจก อะลูมิเนียม และวัสดุบางส่วนภายในแผง ปัจจุบันหลายประเทศเริ่มออกนโยบายให้ผู้ผลิตมีส่วนรับผิดชอบต่อซากแผงของตนเอง เพื่อไม่ให้ภาระทั้งหมดตกอยู่กับสังคมในอนาคต ซึ่งสะท้อนให้เห็นว่า ปัญหานี้เป็นเรื่องของการบริหารจัดการ มากกว่าจะเป็นข้อจำกัดที่แก้ไขไม่ได้ของเทคโนโลยี

เมื่อพิจารณาภาพรวมทั้งหมด โซลาร์เซลล์อาจไม่ใช่พลังงานที่ “สะอาดสมบูรณ์แบบ” แต่ก็เป็นหนึ่งในทางเลือกที่ดีที่สุดที่มนุษย์มีอยู่ในปัจจุบันสำหรับการลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกในภาคพลังงาน การผลิตแผงโซลาร์เซลล์สร้างมลพิษจริง แต่เป็นมลพิษที่เกิดขึ้นเพียงช่วงสั้น ๆ ในขณะที่ประโยชน์ด้านสิ่งแวดล้อมเกิดขึ้นต่อเนื่องยาวนานหลายสิบปี ดังนั้น คำถามที่ว่าโซลาร์เซลล์สะอาดหรือไม่ อาจควรถูกเปลี่ยนเป็นคำถามที่ว่า เราจะทำอย่างไรให้การผลิต การใช้งาน และการจัดการแผงโซลาร์เซลล์สะอาดและยั่งยืนมากขึ้น ซึ่งเป็นโจทย์ที่ท้าทาย แต่ก็เป็นก้าวสำคัญของการเปลี่ยนผ่านสู่ระบบพลังงานที่เป็นมิตรกับโลกมากกว่าเดิม