با قدیمی شدن میلیون‌ها پنل خورشیدی، بازیافت‌کنندگان امیدوارند که پول نقد دریافت کنند

منبع:greenbiz.com

پنل های خورشیدی بین 25 تا 30 سال عمر می کنند، اما حاوی فلزات ارزشمندی از جمله نقره و مس هستند. با افزایش تعداد پانل های منقضی شده به زودی، شرکت هایی در حال ظهور هستند که به دنبال بازیافت مواد قابل استفاده مجدد هستند و پانل ها را از محل دفن زباله دور نگه می دارند.

در اودسا، تگزاس، کارگران استارت‌آپی به نام SolarCycle کامیون‌های حامل پانل‌های فتوولتائیک پایان عمر را که تازه از مزارع خورشیدی تجاری در سراسر ایالات متحده برداشته شده‌اند، تخلیه می‌کنند. آنها پانل‌ها را از قاب‌های آلومینیومی و جعبه‌های الکتریکی جدا می‌کنند، سپس آن‌ها را به ماشین‌هایی می‌خورند که شیشه‌شان را از مواد چند لایه جدا می‌کنند که به تولید برق از نور خورشید برای حدود یک ربع قرن کمک کرده‌اند.

سپس، پانل ها آسیاب می شوند، خرد می شوند و تحت یک فرآیند ثبت اختراع قرار می گیرند که مواد ارزشمند را استخراج می کند - عمدتاً نقره، مس و سیلیکون کریستالی. این قطعات و همچنین آلومینیوم و شیشه کم‌ارزش‌تر فروخته می‌شوند که حتی ممکن است در نسل بعدی پنل‌های خورشیدی به فروش برسد.

این فرآیند نگاهی اجمالی به آنچه می‌تواند برای افزایش مورد انتظار پنل‌های خورشیدی بازنشسته که از صنعتی که سریع‌ترین منبع انرژی در حال رشد در ایالات متحده را نشان می‌دهد بیفتد، تقریباً 90 درصد از پانل‌ها در ایالات متحده که کارایی خود را از دست داده‌اند، ارائه می‌کند. به دلیل سن، یا معیوب، در نهایت به محل های دفن زباله می روند، زیرا این گزینه هزینه بازیافت آنها را کسری می کند.

اما طرفداران بازیافت در ایالات متحده می گویند افزایش استفاده مجدد از مواد با ارزش مانند نقره و مس به تقویت اقتصاد دایره ای کمک می کند که در آن زباله و آلودگی با استفاده مجدد مداوم از مواد کاهش می یابد. بر اساس گزارش سال 2021 توسط آزمایشگاه ملی انرژی های تجدیدپذیر (NREL)، بازیافت پانل های PV همچنین می تواند خطر نشت مواد سمی را در محل های دفن زباله به محیط کاهش دهد. افزایش ثبات یک زنجیره تامین که تا حد زیادی به واردات از آسیای جنوب شرقی وابسته است. کاهش هزینه مواد خام برای تولیدکنندگان خورشیدی و سایر انواع و فرصت های بازار را برای بازیافت کنندگان ایالات متحده گسترش دهد.

پانل های خورشیدی ایالات متحده که قرار است تا سال 2030 بازنشسته شوند، حدود 3،{2}} زمین فوتبال آمریکایی را پوشش خواهند داد.

البته، استفاده مجدد از پانل های تخریب شده اما همچنان عملکردی گزینه بهتری است. میلیون‌ها از این پانل‌ها به کشورهای در حال توسعه ختم می‌شوند، در حالی که سایرین در نزدیکی خانه مورد استفاده مجدد قرار می‌گیرند. به عنوان مثال، SolarCycle در حال ساخت یک نیروگاه برای کارخانه تگزاس خود است که از ماژول های بازسازی شده استفاده می کند.

چشم انداز مازاد پنل های منقضی شده در آینده، تلاش های معدودی از بازیافت های خورشیدی را برای رفع عدم تطابق بین افزایش ظرفیت فعلی انرژی های تجدیدپذیر توسط شرکت های خدمات شهری، شهرها و شرکت های خصوصی - سالانه میلیون ها پانل در سطح جهان نصب می شود - و کمبود امکاناتی که بتواند با خیال راحت این مواد را پس از پایان عمر مفید آن در حدود 25 تا 30 سال نگهداری کند.

طبق آخرین گزارش فصلی انجمن صنایع انرژی خورشیدی و شرکت مشاوره Wood Mackenzie، انتظار می‌رود ظرفیت خورشیدی در تمام بخش‌های ایالات متحده از سال 2023 تا 2027 به طور متوسط ​​21 درصد در سال افزایش یابد. افزایش مورد انتظار توسط قانون شاخص کاهش تورم 2022 کمک خواهد کرد که در کنار سایر حمایت ها از انرژی های تجدیدپذیر، 30 درصد اعتبار مالیاتی برای تاسیسات خورشیدی مسکونی فراهم می کند.

طبق برآورد NREL، منطقه تحت پوشش پانل های خورشیدی نصب شده در ایالات متحده از سال 2021 و به دلیل بازنشستگی تا سال 2030، حدود 3،{3}} زمین فوتبال آمریکایی را پوشش می دهد. تیلور کورتیس، تحلیلگر حقوقی و نظارتی در آزمایشگاه گفت: «این مقدار کمی ضایعات است. اما نرخ بازیافت این صنعت که کمتر از 10 درصد است، بسیار عقب تر از پیش بینی های خوش بینانه برای رشد صنعت است.

تا سال 2050، ارزش مواد خام قابل بازیافت از پنل های خورشیدی می تواند بیش از 15 میلیارد دلار باشد.

جسی سیمونز، یکی از بنیانگذاران SolarCycle، که حدود 30 نفر را استخدام می کند و فعالیت خود را در ماه دسامبر آغاز کرد، گفت که محل دفن زباله های جامد معمولاً 1 تا 2 دلار برای پذیرش یک پنل خورشیدی دریافت می کنند، در صورتی که این ماده زباله خطرناک تلقی شود به حدود 5 دلار افزایش می یابد. در مقابل، شرکت او 18 دلار برای هر پنل دریافت می کند. سیمونز، یکی از مدیران سابق باشگاه سیرا، گفت: مشتریان مایل به پرداخت این نرخ هستند زیرا ممکن است نتوانند محل دفن زباله های دارای مجوز برای پذیرش زباله های خطرناک را پیدا کنند و مسئولیت قانونی آن را بر عهده بگیرند و به این دلیل که می خواهند اثرات زیست محیطی پانل های قدیمی خود را به حداقل برسانند. .

SolarCycle تجزیه و تحلیل محیطی را به مشتریان خود ارائه می دهد که مزایای بازیافت پانل ها را نشان می دهد. به عنوان مثال، بازیافت آلومینیوم 95 درصد انرژی کمتری نسبت به ساخت آلومینیوم بکر مصرف می کند که هزینه های استخراج مواد خام، بوکسیت و سپس حمل و نقل و پالایش آن را متحمل می شود.

این شرکت تخمین می زند که بازیافت هر پانل از انتشار 97 پوند CO2 جلوگیری می کند. در صورت استفاده مجدد از پانل، این رقم به بیش از 1.5 تن CO2 افزایش می یابد. بر اساس قانون پیشنهادی کمیسیون بورس و اوراق بهادار، شرکت‌های سهامی عام ملزم به افشای ریسک‌های مرتبط با آب و هوا خواهند بود که احتمالاً بر کسب‌وکارشان تأثیر مهمی دارد، از جمله انتشار گازهای گلخانه‌ای.

آلومینیوم که از پنل های خورشیدی کارخانه SolarCycle جدا شده است، در حیاط فلزی نزدیک به فروش می رسد. شیشه برای استفاده مجدد در محصولات اساسی مانند بطری ها فقط چند سنت به ازای هر پنل فروخته می شود، اما سیمونز امیدوار است که در نهایت به اندازه کافی از آن برای فروش با قیمت بالاتر به تولید کننده صفحات جدید پنل خورشیدی برخوردار شود.

از ماه جولای، کالیفرنیا تنها 1 کارخانه بازیافت داشت که پنل های خورشیدی را می پذیرفت.

او گفت که سیلیکون کریستالی که به عنوان ماده پایه در سلول های خورشیدی استفاده می شود نیز ارزش بازیابی دارد. اگرچه برای استفاده در پانل های آینده باید پالایش شود، اما استفاده از آن از اثرات زیست محیطی استخراج و پردازش سیلیکون جدید جلوگیری می کند.

SolarCycle یکی از تنها پنج شرکت در ایالات متحده است که توسط SEIA به عنوان توانایی ارائه خدمات بازیافت فهرست شده است. به گفته آژانس حفاظت از محیط زیست ایالات متحده، این صنعت در مراحل ابتدایی خود قرار دارد و هنوز در حال کشف چگونگی کسب درآمد از بازیابی و سپس فروش قطعات پانل است. EPA در بررسی اجمالی این صنعت گفت: "عناصر این فرآیند بازیافت را می توان در ایالات متحده یافت، اما هنوز در مقیاس بزرگ اتفاق نمی افتد."

در سال 2016، آژانس بین‌المللی انرژی‌های تجدیدپذیر (IRENA) پیش‌بینی کرد که تا اوایل دهه 2030، مقدار جهانی پانل‌های PV از کار افتاده حدود 4 درصد تعداد پانل‌های نصب‌شده خواهد بود. این آژانس گفت تا دهه 2050، حجم زباله های پنل های خورشیدی به حداقل 5 میلیون تن در سال افزایش می یابد. انتظار می‌رود چین، بزرگترین تولیدکننده انرژی خورشیدی جهان، مجموعاً حداقل 13.5 میلیون تن پانل را تا سال 2050 بازنشسته کند که تا کنون بیشترین مقدار را در میان کشورهای بزرگ تولیدکننده خورشیدی و تقریباً دو برابر حجمی که ایالات متحده بازنشسته خواهد شد، بازنشسته خواهد کرد. بر اساس گزارش ایرنا تا آن زمان.

این گزارش نشان داد که مواد خام قابل بازیافت فنی از پنل‌های PV در سطح جهان می‌تواند تا سال 2030 در مجموع به ارزش 450 میلیون دلار (در شرایط سال 2016) برسد که تقریباً برابر با هزینه مواد خام مورد نیاز برای تولید حدود 60 میلیون پانل جدید یا 18 گیگاوات برق است. ظرفیت تولید بر اساس این گزارش، تا سال 2050، ارزش قابل بازیافت می تواند در مجموع بیش از 15 میلیارد دلار باشد.

با این حال، در حال حاضر، بازیافت های خورشیدی با چالش های اقتصادی، تکنولوژیکی و نظارتی قابل توجهی روبرو هستند. کرتیس از NREL می‌گوید بخشی از مشکل کمبود داده‌ها در مورد نرخ بازیافت پانل‌ها است که مانع از واکنش‌های بالقوه سیاستی می‌شود که ممکن است انگیزه بیشتری برای اپراتورهای مزارع خورشیدی برای بازیافت پانل‌های پایان عمر به جای رها کردن آنها فراهم کند.

مشکل دیگر این است که روش شستشوی مشخصه سمیت - یک روش تایید شده توسط EPA که برای تعیین اینکه آیا یک محصول یا ماده حاوی عناصر خطرناکی است که می تواند به محیط نفوذ کند یا خیر - به عنوان معیوب شناخته شده است. کرتیس گفت، در نتیجه، برخی از صاحبان مزارع خورشیدی در نهایت پانل‌های خود را به عنوان خطرناک مدیریت می‌کنند، بدون اینکه تشخیص رسمی زباله‌های خطرناک انجام دهند. آنها در نهایت هزینه بیشتری برای دفع آنها در محل های دفن زباله می پردازند که مجاز به نگهداری زباله های خطرناک یا بازیافت آنها هستند.

آژانس بین‌المللی انرژی ارزیابی کرد که آیا پنل‌های خورشیدی حاوی سرب، کادمیوم و سلنیوم در صورت رها شدن در زباله‌های خطرناک یا محل‌های دفن زباله شهری بر سلامت انسان تأثیر می‌گذارد و تشخیص داد که خطر کم است. با این حال، آژانس در گزارشی در سال 2020 گفت، یافته‌های آن به منزله تایید دفن زباله نیست: بازیافت، به گفته آن‌ها، نگرانی‌های زیست‌محیطی را «بیش‌تر کاهش می‌دهد».

NREL در حال مطالعه یک فرآیند جایگزین برای تعیین خطرناک بودن پانل ها است. کورتیس گفت: «ما باید آن را کشف کنیم زیرا قطعاً بر مسئولیت و هزینه رقابتی‌تر کردن بازیافت تأثیر می‌گذارد.

با وجود این عدم قطعیت ها، چهار ایالت اخیراً قوانینی را در مورد بازیافت ماژول PV وضع کرده اند. کالیفرنیا که بیشترین تاسیسات خورشیدی را دارد، اجازه می‌دهد پانل‌ها در محل‌های دفن زباله ریخته شوند، اما تنها پس از تایید غیرخطرناک بودن آن‌ها توسط یک آزمایشگاه مشخص، که می‌تواند بیش از 1500 دلار هزینه داشته باشد. از ماه جولای، کالیفرنیا تنها یک کارخانه بازیافت داشت که پنل های خورشیدی را می پذیرفت.

در ایالت واشنگتن، قانونی طراحی شده برای ارائه روشی سازگار با محیط زیست برای بازیافت پانل های PV قرار است در ژوئیه 2025 اجرا شود. مقامات نیوجرسی انتظار دارند در بهار امسال گزارشی در مورد مدیریت زباله های PV منتشر کنند. و کارولینای شمالی به مقامات محیط زیست ایالتی دستور داده است تا از رده خارج شدن پروژه های خورشیدی در مقیاس شهری مطالعه کنند. (کارولینای شمالی نیاز دارد که پنل‌های خورشیدی در صورتی که حاوی فلزات سنگین مانند نقره یا - در مورد پانل‌های قدیمی‌تر - کروم شش ظرفیتی، سرب، کادمیوم و آرسنیک باشند، به عنوان زباله‌های خطرناک دفع شوند.)

در اتحادیه اروپا، پانل‌های فتوولتائیک پایان عمر، از سال 2012، تحت دستورالعمل زباله‌های تجهیزات الکتریکی و الکترونیکی اتحادیه اروپا، معروف به WEEE، به عنوان زباله الکترونیکی در نظر گرفته می‌شوند. ماریوس موردال باکه، تحلیلگر ارشد تحقیقات تامین کننده خورشیدی در Rystad Energy، یک شرکت تحقیقاتی مستقر در اسلو، نروژ، گفت: این دستورالعمل از همه کشورهای عضو می خواهد که حداقل استانداردها را رعایت کنند، اما نرخ واقعی بازیافت زباله های الکترونیکی از کشوری به کشور دیگر متفاوت است. . باک گفت، علیرغم این قانون، نرخ بازیافت PV اتحادیه اروپا بهتر از نرخ ایالات متحده نیست - حدود 10 درصد - عمدتاً به دلیل دشواری استخراج مواد با ارزش از پانل ها.

اما او پیش‌بینی کرد که بازیافت زمانی رایج‌تر می‌شود که تعداد پانل‌های پایان عمر به حدی برسد که فرصتی برای کسب‌وکار ایجاد کند و مواد با ارزشی را در اختیار بازیافت‌کنندگان قرار دهد که می‌توانند بفروشند. او اضافه کرد که دولت ها می توانند با ممنوع کردن دفع پنل های PV در محل های دفن زباله و ارائه مشوق هایی مانند معافیت های مالیاتی برای افرادی که از پنل های خورشیدی استفاده می کنند، به سرعت بخشیدن به این انتقال کمک کنند.

باک گفت: «در آینده، شاهد از کار افتادن پنل های کافی خواهید بود که به نوعی باید بازیافت را شروع کنید. بدون در نظر گرفتن قیمت کالا، به خودی خود سودآور خواهد شد.