Шта је са свим отпадом?

Рејчел А. Мајдл, Матилда Сада

Са притисцима климатских промена и хитности да се инкорпорирају алтернативни извори енергије као што су ветар и сунце, фиксација на наводне предности технологија транзиције енергије засењује блиставу стварност – одсуство стратегије око идентификовања и квантификације других екстерних ефеката животног циклуса, као што је отпад. одлагања или утицаја на животну средину.

Енергетска индустрија, владе и друштво тек треба да у потпуности разумеју надолазеће количине отпада и дугорочне утицаје који су повезани са соларним фотонапонским јединицама на крају радног века. Ако је одржива и кружна будућност пожељан пут напред, неопходно је контролисано управљање панелима на крају животног века у дозвољеним објектима за рециклажу, третман и одлагање.

Шта је у питању: соларни отпад

Предвиђа се да ће кумулативне пројекције соларног отпада широм света достићи око 78 милиона тона до 2050. Међутим, многа од ових предвиђања претпостављају пуни животни век панела од 25-30 година и не узимају у обзир рану замену, брзу застарелост и широко распрострањено превремено стављање ван погона изазвано соларним порески кредити, стопе компензације, цена инсталације, тешки временски догађаји и улога Кине која би на крају могла да повећа те бројке. Осим атрактивних пореских субвенција које су резултирале масивним и невиђеним соларним растом, ефикасност конверзије панела се побољшавала из године у годину, захваљујући производним иновацијама у Кини, која доминира и контролише соларно тржиште. У САД, соларна енергија је представљена као кључно решење за борбу против климатских промена, привлачна инвестиција за компаније и инвеститоре која је у складу са њиховим друштвеним циљевима заштите животне средине и циљевима управљања, као и као стваралац посла. 

Али надолазеће количине отпада су у супротности са циркуларном економијом и представљају претњу глобалним и националним циљевима одрживости. 

Сецирање соларног фотонапонског (ПВ) панела и разумевање његове анатомије открива високо интегрисан систем који чини демонтажу и рециклажу скупим, компликованим процесом који захтева енергију и ресурсе. Састав панела укључује алуминијум, стакло, сложену пластику и асортиман метала, укључујући кадмијум, хром, олово, селен и сребро, између осталог, који остављени необрађени и којима се не управља, могу контаминирати земљиште и испирати у системе подземних вода. Због присуства тешких метала и других састојака који премашују регулаторне прагове за токсичност, плоче на крају животног века могу се класификовати као опасан отпад регулисан на савезном нивоу према Закону о очувању и опоравку ресурса, статуту који регулише управљање опасним отпадом. Ова класификација доводи соларне панеле под пуни спектар прописа о опасном отпаду Агенције за заштиту животне средине САД и носи низ строгих регулаторних обавеза које чине скупим и оптерећујућим класификовање, складиштење, руковање и транспорт панела за рециклажу или одлагање према постојећем закону.

Питање краја животног циклуса одражава недостатак економски одрживих и одрживих опција на крају животног века, а преовлађујуће методе су одлагање на депонији, спаљивање или „донација“ (добровољна рециклажа) секундарним тржиштима која пребацују терет управљања отпадом на развој. привреде. 

Сложеност процеса соларне рециклаже

Рециклажа соларних ПВ-а је веома сложена и може бити процес који захтева енергију и ресурсе који ствара сопствени отпад и емисије (Слика 1). Технологије рециклаже, посебно у САД, су још увек у настајању и коштају превисоке, што ограничава опције коначног одлагања на депоновање, спаљивање и извоз – најјефтинији путеви са великом маргином. Због ознаке „опасан отпад“, тренутни прописи захтевају да отпадним соларним панелима управљају квалификовани транспортери иу дозвољеним објектима за третман, складиштење, одлагање и рециклажу. Са пројектованим количинама соларног отпада, неизвесно је да ли су постојећи опасни отпад и постројења за рециклажу адекватни за управљање приливом панела с обзиром на продужене временске рокове за добијање дозвола за локацију, изградњу и скалирање постројења за рециклажу у САД. 

Ове сложене регулаторне препреке, заједно са директним трошковима рециклирања, подстичу напуштање, нелегално одлагање и гомилање отпадних соларних панела док се појављују приступачније опције. Иако је прецизне бројке тешко добити због погрешне класификације панела као електронског отпада (е-отпада) или других материјала, недостатка механизама за праћење и транспарентности података, процене су да се око 10% соларних панела рециклира у САД, и да је нејасно да ли се ова цифра преводи у потпуне или делимичне резултате рециклирања.

Иако се индустрија соларне рециклаже суочава са изазовима недовољних инпута, високих оперативних трошкова и ниске профитабилности због малих концентрација вредних материјала, постоји потенцијал за снажно тржиште рециклаже соларне енергије ако постоји сарадња у инфраструктури и ланцу снабдевања за прикупљање, обраду и продају разне компоненте. Међутим, ниједан од тих аранжмана тренутно није на снази. Требало би развити нове кружне пословне моделе и успоставити секундарна тржишта заснована на рециклираном, поново коришћеном и обновљеном силицијуму, металима и материјалима за панеле другог века трајања и друге апликације које формализују ланце вредности поновне употребе, поправке и поновне производње у соларној ПВ индустрији. 

Извор: Рејчел Мајдл и Матилда Саада саставиле из различитих извора.

Будући регулаторни модели у САД

Национални оквир за соларни отпад на крају животног века у САД не постоји, али пратећи вођство Калифорније, ЕПА тренутно разматра да ли панеле на крају животног века треба регулисати као „универзални отпад“, категорију опасног отпада са поједностављеним регулативе намењене смањењу оптерећења управљања и олакшавању сакупљања и рециклаже. Калифорнија је прва држава која је регулисала соларне панеле на крају животног века као универзални отпад и њихов недавни закон могао би послужити као модел за будући развој националног оквира за рециклажу соларног отпада и нацрт за друге државе. Хаваји, Северна Каролина и Роуд Ајленд такође разматрају правила за управљање соларним панелима како би стимулисали рециклирање. Овај оквир није само најважнији за земље ОЕЦД-а, већ је од кључног значаја за економије у развоју које доживљавају невиђени раст соларне енергије (нпр. Кина и Индија), пошто формалне мреже за одлагање отпада, инфраструктура за рециклажу и прописи недостају у овим регионима света. . Како се индустрија соларне рециклаже појављује и бројни играчи улазе на тржиште, један од највећих изазова биће додељивање одговорности за огромну количину акумулираног отпада без родитеља. 

Управљање на нивоу система за циркуларну економију

Рециклажа—или правилно одлагање опасних материјала ако рециклажа није могућа—заиста је суштинска компонента циркуларне економије. Међутим, пре свега, потребни су нам прописи који подстичу сакупљање и правилно управљање соларним отпадом на крају животног века. Ово може помоћи у изградњи капацитета соларне рециклаже док се индустрија и секундарна тржишта повећавају као део свеобухватне инфраструктуре на крају животног века. Инвестиционе подстицаје такође треба размотрити у пакету решења за подстицање развоја индустрије рециклаже соларне енергије. 

У журби за декарбонизацијом и електрификацијом нашег друштва, управљање отпадом се често занемарује. Постоје могућности за развој методологија правилног опсега које узимају у обзир утицаје животног циклуса на читаве ланце снабдевања уобичајено занемарених фактора соларних инсталација, као што су коришћење земљишта, губитак биодиверзитета, еколошка правда, управљање водама и глобални транспорт. Поред тога, технологије као што је блоцкцхаин могу пружити велики подстицај за транспарентно, одговорно управљање панелима на крају животног века. Од виталног је значаја да планирамо, припремимо и дизајнирамо енергетске системе за поновну употребу, опоравак, поновну производњу и рециклажу у садашњости, или ризикујемо стварање нових еколошких, друштвених и економских оптерећења у будућности.

Рацхел А. Меидл, ЛП.Д., ЦХММ, сарадник је за енергетику и животну средину на Институту Бакер-Центар за енергетске студије Универзитета Рајс. Претходно је именована за заменика помоћног администратора у Управи за безбедност цевовода и опасних материјала, агенцији америчког Министарства транспорта. 

Матхилде Саада је асистент истраживач у Центру за енергетске студије на Институту Бејкер Универзитета Рајс и студент мастер студија глобалних послова Универзитета Рајс.