Ahhoz, hogy a napelemek nem bocsátanak ki üvegházhatású gázokat akkor, amikor áramot termelnek, nem fér kétség. Ez az oka, hogy sokan szeretik a napelemeket azok közül, akik aggódnak az ilyen gázok éghajlati hatásai miatt. A szkeptikusok inkább azt vizsgálják, hogy rengeteg energiára van szükség egy napelem előállításához. Különösen a napsugarak elfogására és energiává alakítására használt szilícium megolvasztása és tisztítása igényel rengeteg hőenergiát. A szilicium olvadáspontja - 1414°C - csak 124°C-kal alacsonyabb a vasérnál.
A szilíciumot elektromos kemencékben olvasztják meg, és ehhez jelenleg az áram többségét fosszilis üzemanyagok elégetésével nyerik. Utóbbiak elégetése szén-dioxid kibocsátással jár. Tehát amikor egy új napelem beüzemelésre kerül, munkáját egy "szén adóssággal" kezdni, melyet vissza kell fizetni, hogy a napelemek az üvegházhatású gázok problémájának a megoldásává válhassanak és ne a probléma részéve. Ezt megfigyelve a néhány kétkedő már azt mondta, hogy amennyiben a napelemek telepítésének oka környezeti (gyakran, de nem mindig az) akkor eléggé haszontalanok.
Wilfried van Sark a holland Utrechti Egyetemről kollégáival megpróbálta számszerűsíteni az érveket a vitában. Ahogy arról beszámoltak a Nature Communications lapban, kiszámolták az energia szükségletét és szén-dioxid kibocsátását az összes 1975 és 2015 közötti napelem telepítésnek. Azt is figyelembe vették, hogy a telepítésük óta mennyi szén-dioxid légkörbe kerülését akadályozták meg a napelemek. Mások is csináltak régebben életciklus értékeléseket a napenergiáról, ám egyik se vette figyelembe, hogy sokkal hatékonyabbá vált az idő múlásával a napelemek előállítás, de Dr Van Sark tanulmánya ezt is számításba vette.
A világszerte telepített napelemek számának a megbecsüléséhez Dr Van Sark és csapata a Nemzetközi Energiaügynökség, egy független kormányközi szervezet adatait használta. Tanulmányok tucatjaiból szedték össze az információt a napelemek előállításához szükséges energia mértékéről. Hogy pontosan mennyi szén-dioxid került kibocsátásra a gyártás során, az függ attól, hogy hol készült a napelem, és attól is, hogy mikor. Hogy mennyi szén-dioxid kibocsátást spórolt meg a napelem, az a telepítés helyétől függ. Egy Kínában készült napelem például kétszer akkora üvegházhatású gáz kibocsátással jár, mint egy Európában készült. Ennek az az oka, hogy Kína nagyobb mértékben függ a fosszilis üzemanyagoktól. Másfelől nézve a kedvező környezeti hatásai egy napelem telepítésnek Kínában érvényesülnek jobban, mint Európában, mivel az előállított tiszta energia az egyébként szén vagy gáz elégetésével nyert energiát váltja fel.
Amint a csapat elkészült minden számítással, azt találták, hogy a napjainkban készült napelemek felelősek átlagban körülbelül kilowatt óránként 20 gramm szén-dioxid kibocsátásért az élettartamuk alatt előállított energiára vetítve (30 éves élettartammal számolva, függetlenül attól, hogy mikor gyártották a napelemet). Ez jelentős csökkenés az 1975-ben jellemző 400-500 grammhoz képest. Hasonlóképpen az időtartam, amíg a napelem előállít annyi energiát, ami a gyártásához szükséges volt, jelentősen lecsökkent, 20 évről kettő vagy kevesebb évre. Minél több napelem készül, annál hatékonyabbá válik a gyártás. A csapat szerint a világ napenergia kapacitásának duplázódásával a gyártáshoz szükséges energia 12%-kal a szén-dioxid kibocsátás pedig 17-24%-kal csökkent.
Mindennek a számszerűsítésnek a következményei nem annyira világosak, mint ahogy azt a környezettudatos emberek remélnék. A modelbe behelyettesített számok függvényében a gyártáskor kibocsátott szén-dioxid és a megspórolt szén-dioxid leghamarabb 1997-ben kerülhetett egyensúlyba, vagy más számokat alapul véve mostanáig sem. De ebben az esetben a legpesszimistább feltételezésekkel is egyensúlyba kerül 2018-ra. Ezután a napenergia környezeti megítélése egyértelműen makulátlan lesz.
Magyarra fordítva innen, az eredeti cikk itt olvasható: http://www.economist.com/news/science-and-technology/21711301-new-paper-may-have-answer-how-clean-solar-power
