Што е со целиот отпад?

Од Рејчел А. Меидл, Матилда Саада

Со притисокот на климатските промени и итноста да се вклучат алтернативни енергетски ресурси како што се ветерот и сонцето, фиксирањето на наводните придобивки од технологиите за енергетска транзиција ја засенува блескавата реалност - отсуството на стратегија околу идентификување и квантифицирање на други надворешни фактори од животниот циклус, како што е отпадот. отстранување или влијанија врз животната средина.

Енергетската индустрија, владите и општеството допрва треба целосно да ги разберат количествата на отпад што доаѓа и долгорочните влијанија поврзани со соларните PV на крајот на животот. Доколку претпочитаниот начин е одржлива и кружна иднина, неопходно е контролирано управување со панелите на крајот на животот во дозволените капацитети за рециклирање, третман и отстранување.

Што е во прашање: Сончев отпад

Кумулативните проекции на соларниот отпад ширум светот се очекува да достигнат околу 78 милиони тони до 2050 година. Сепак, многу од овие прогнози претпоставуваат целосен век на траење од 25-30 години панели и не ја земаат предвид раната замена, брзото застарување и широко распространето предвремено исклучување предизвикано од соларната енергија. даночни кредити, стапки за компензација, цена за инсталација, тешки временски настани и улогата на Кина што на крајот може да ги зголеми тие бројки уште повеќе. Покрај привлечните даночни субвенции кои резултираа со масовен и невиден раст на соларната енергија, ефикасноста на конверзијата на панелите се подобрува од година во година, благодарение на производствените иновации во Кина, која доминира и го контролира соларниот пазар. Во САД, соларната енергија е прикажана како критично решение за борба против климатските промени, атрактивна инвестиција за компаниите и инвеститорите што се усогласува со нивните еколошки општествени цели и цели на управување, како и како создавач на работни места. 

Но, обемот на отпад што се наѕира е спротивно на кружната економија и претставува закана за глобалните и националните цели за одржливост. 

Дисекцијата на соларниот фотоволтаичен (PV) панел и разбирањето на неговата анатомија открива високо интегриран систем што го прави расклопувањето и рециклирањето скап, комплициран и процес кој бара енергија и ресурси. Составот на панелот вклучува алуминиум, стакло, сложена пластика и асортиман на метали, вклучувајќи кадмиум, хром, олово, селен и сребро, меѓу другото, кои не се третираат и не се управуваат, можат да ја загадат почвата и да се исцедат во системите за подземни води. Поради присуството на тешки метали и други состојки кои ги надминуваат регулаторните прагови за токсичност, панелите со крајот на работниот век може да се класифицираат како федерално регулиран опасен отпад според Законот за зачувување и обновување на ресурсите, статутот што го регулира управувањето со опасниот отпад. Оваа класификација ги става соларните панели под целосниот спектар на прописите за опасен отпад на Агенцијата за заштита на животната средина на САД и носи мноштво строги регулаторни обврски кои го прават скапо и оптоварено класифицирањето, складирањето, ракувањето и транспортот на панелите за рециклирање или отстранување според постоечкиот закон.

Прашањето за циклусот на крајот на животниот век го одразува недостатокот на економски одржливи и одржливи опции за крајот на животниот век, а доминантните методи се депонирање, согорување или „донирање“ (доброволно рециклирање) на секундарни пазари кои го префрлаат товарот за управување со отпад на развој. економии. 

Комплексноста на процесот на рециклирање на сончевата енергија

Рециклирањето на соларни PV е многу сложено и може да биде процес кој бара енергија и ресурси и кој генерира сопствен отпад и емисии (Слика 1). Технологиите за рециклирање, особено во САД, сè уште се во зародиш и отфрлаат трошоци, што ги ограничува опциите за крајно распоредување на депонија, согорување и извоз - најевтините патишта со голема разлика. Поради ознаката „опасен отпад“, сегашните регулативи бараат со отпадните соларни панели да управуваат квалификувани транспортери и во дозволени капацитети за третман, складирање, отстранување и рециклирање. Со проектираните количини на соларен отпад, неизвесно е дали постоечките капацитети за опасен отпад и рециклирање се соодветни за управување со приливот на панели со оглед на долготрајните временски рокови за дозволи за локацијата, изградбата и зголемувањето на капацитетите за рециклирање во САД. 

Овие сложени регулаторни пречки, заедно со директните трошоци за рециклирање, поттикнуваат напуштање, незаконско фрлање и складирање на отпад од соларни панели додека се појавуваат попристапни опции. Иако е тешко да се добијат прецизни бројки поради погрешната класификација на панелите како електронски отпад (е-отпад) или други материјали, недостатокот на механизми за следење и транспарентност на податоците, проценките се дека ~ 10% од соларните панели се рециклираат во САД, а тоа е нејасно дали оваа бројка се преведува на целосно или делумни резултати од рециклирање.

Иако индустријата за рециклирање на сончева енергија се соочува со предизвици со недоволни влезни средства, високи оперативни трошоци и ниска профитабилност поради малите концентрации на вредни материјали, постои потенцијал за силен пазар за рециклирање на сончева енергија доколку постоеја соработка во инфраструктурата и синџирот на снабдување за собирање, обработка и продажба на различни компоненти. Сепак, ниту еден од тие аранжмани во моментов не е во сила. Треба да се развијат нови кружни деловни модели и да се воспостават секундарни пазари врз основа на рециклиран, повторно искористен и обновен силициум, метали и материјали за панели со втор животен век и други апликации кои формализираат повторна употреба, поправка и препроизводство на синџири на вредност во индустријата за соларни PV. 

Извор: Составен од различни извори од Рејчел Меидл и Матилда Саада.

Идни регулаторни модели во САД

Национална рамка за соларен отпад на крајот на животот во САД не постои, но по водството на Калифорнија, ЕПА во моментов разгледува дали панелите на крајот на животот треба да се регулираат како „универзален отпад“, категорија на опасен отпад со рационализиран регулативи наменети да ги намалат оптоварувањата за управување и да го олеснат собирањето и рециклирањето. Калифорнија е првата држава што ги регулира соларните панели на крајот на животот како универзален отпад и нивниот неодамнешен закон може да послужи како модел за идниот развој на националната рамка за рециклирање на соларен отпад и план за другите држави што треба да го следат. Хаваи, Северна Каролина и Род Ајленд исто така ги разгледуваат правилата за управување со соларни панели со цел да го стимулираат рециклирањето. Оваа рамка не само што е најважна за земјите од ОЕЦД, туку е клучна и за економиите во развој кои доживуваат невиден раст на соларната енергија (на пример, Кина и Индија), бидејќи во овие региони во светот недостасуваат формални мрежи за отстранување отпад, инфраструктура за рециклирање и регулативи. . Како што се појавува индустријата за рециклирање на соларна енергија и на пазарот влегуваат бројни играчи, еден од најголемите предизвици ќе биде доделувањето на одговорноста за огромното количество акумулиран отпад без родители. 

Управување на ниво на системи за кружна економија

Рециклирањето - или правилното отстранување на опасните материјали доколку рециклирањето не е можно - е навистина суштинска компонента на кружната економија. Сепак, пред сè, ни требаат овозможени регулативи кои ќе го поттикнат собирањето и правилното управување со крајот на животниот век на соларниот отпад. Ова може да помогне да се изгради капацитет за рециклирање на сончевата енергија додека индустријата и секундарните пазари се зголемуваат како дел од сеопфатната инфраструктура на крајот на животот. Треба да се земат предвид и инвестициските стимулации во пакетот решенија за да се поттикне развојот на индустријата за рециклирање на сончева енергија. 

Во брзањето да се декарбонизира и наелектризира нашето општество, управувањето со отпад честопати се занемарува. Постојат можности за развивање на соодветно опфатени методологии кои ги земаат предвид влијанијата на животниот циклус низ целиот синџир на снабдување на вообичаено игнорираните фактори на соларните инсталации како што се користењето на земјиштето, загубата на биодиверзитетот, еколошката правда, управувањето со водите и глобалниот транспорт. Дополнително, технологиите како што е блокчејн може да дадат голем поттик за транспарентно, одговорно управување со панелите на крајот на животот. Од витално значење е да планираме, подготвуваме и дизајнираме енергетски системи за повторна употреба, обновување, повторно производство и рециклирање во сегашноста, или ризикуваме да создадеме нови еколошки, социјални и економски оптоварувања во иднина.

Рејчел А. Меидл, LP.D., CHMM, е соработник за енергија и животна средина во Институтот-Центар за енергетски студии на Универзитетот Рајс Бејкер. Таа претходно беше назначена за заменик вонреден администратор за Администрацијата за безбедност на цевководи и опасни материјали, агенција на Одделот за транспорт на САД. 

Матилда Саада е истражувачки асистент во Центарот за енергетски студии на Институтот Бејкер на Универзитетот Рајс и магистер по магистер по глобални прашања на Универзитетот Рајс.