Што наконт усіх адходаў?

Рэйчэл А. Мейдл, Мацільда ​​Саада

З-за ціску змены клімату і тэрміновасці ўключэння альтэрнатыўных рэсурсаў энергіі, такіх як вецер і сонца, засяроджанасць на меркаваных перавагах тэхналогій пераходу энергіі засланяе абуральную рэальнасць - адсутнасць стратэгіі па выяўленні і колькаснай ацэнцы іншых знешніх фактараў жыццёвага цыкла, такіх як адходы утылізацыя або ўздзеянне на навакольнае асяроддзе.

Энергетычная прамысловасць, урады і грамадства яшчэ не ў поўнай меры ўсвядомілі аб'ёмы ўваходных адходаў і доўгатэрміновыя наступствы, звязаныя з сонечнымі фотаэлектрыкамі, якія адслужылі свой тэрмін службы. Калі ўстойлівае і кругавое будучае з'яўляецца пераважным шляхам наперад, неабходна кантраляванае кіраванне панэлямі са скончаным тэрмінам службы на дазволеных прадпрыемствах па перапрацоўцы, апрацоўцы і ўтылізацыі.

Што пастаўлена на карту: сонечныя адходы

Чакаецца, што да 78 года агульны аб'ём сонечных адходаў ва ўсім свеце дасягне каля 2050 мільёнаў тон. Аднак многія з гэтых прагнозаў мяркуюць, што поўны тэрмін службы панэляў складае 25-30 гадоў і не ўлічваюць раннюю замену, хуткае састарэнне і паўсюдны заўчасны вывад з эксплуатацыі, абумоўлены сонечнай энергетыкай. падатковыя льготы, стаўкі кампенсацыі, цана ўстаноўкі, сур'ёзныя пагодныя з'явы і роля Кітая, якая ў канчатковым выніку можа падштурхнуць гэтыя лічбы яшчэ вышэй. Акрамя прывабных падатковых субсідый, якія прывялі да масавага і беспрэцэдэнтнага росту сонечнай энергіі, эфектыўнасць пераўтварэння панэляў з кожным годам паляпшаецца дзякуючы вытворчым інавацыям у Кітаі, які дамінуе і кантралюе сонечны рынак. У ЗША сонечная энергетыка была прадэманстравана як найважнейшае рашэнне для барацьбы са змяненнем клімату, прывабная інвестыцыя для кампаній і інвестараў, якая адпавядае іх экалагічным, сацыяльным і мэтам кіравання, а таксама стварае працоўныя месцы. 

Але пагрозлівыя аб'ёмы адходаў супярэчаць цыркулярнай эканоміцы і ствараюць пагрозу глабальным і нацыянальным мэтам устойлівага развіцця. 

Разбор сонечнай фотаэлектрычнай (PV) панэлі і разуменне яе анатоміі паказвае высокаінтэграваную сістэму, якая робіць дэмантаж і перапрацоўку дарагім, складаным і энерга- і рэсурсаёмістым працэсам. Кампазіцыя панэлі ўключае ў сябе алюміній, шкло, складаныя пластмасы і асартымент металаў, у тым ліку кадмій, хром, свінец, селен і срэбра, сярод іншага, якія, калі іх не апрацоўваць і не кантраляваць, могуць забруджваць глебу і прасочвацца ў сістэмы падземных вод. З-за прысутнасці цяжкіх металаў і іншых кампанентаў, якія перавышаюць нарматыўныя парогі таксічнасці, панэлі са скончаным тэрмінам службы могуць быць класіфікаваны як федэральна рэгулюемыя небяспечныя адходы ў адпаведнасці з Законам аб захаванні і аднаўленні рэсурсаў, статутам, які рэгулюе абыходжанне з небяспечнымі адходамі. Гэтая класіфікацыя ўключае сонечныя панэлі пад увесь спектр правілаў Агенцтва па ахове навакольнага асяроддзя ЗША па небяспечных адходах і прадугледжвае мноства строгіх нарматыўных абавязацельстваў, якія робяць дарагім і абцяжарваючым класіфікацыю, захоўванне, апрацоўку і транспарціроўку панэляў для перапрацоўкі або ўтылізацыі ў адпаведнасці з існуючым заканадаўствам.

Праблема заканчэння жыццёвага цыкла адлюстроўвае адсутнасць эканамічна жыццяздольных і ўстойлівых варыянтаў спынення жыцця. Пераважнымі метадамі з'яўляюцца сметнік, спальванне або «ахвяраванне» (добраахвотная перапрацоўка) другасным рынкам, якія пераносяць цяжар кіравання адходамі на развіццё эканам. 

Складанасць працэсу перапрацоўкі сонечных батарэй

Перапрацоўка сонечных фотаэлементаў вельмі складаная і можа быць энерга- і рэсурсаёмістым працэсам, які стварае ўласныя адходы і выкіды (малюнак 1). Тэхналогіі перапрацоўкі, асабліва ў ЗША, усё яшчэ знаходзяцца ў стадыі зараджэння і занадта высокія, што абмяжоўвае канчатковы варыянт утылізацыі на сметнік, спальванне і экспарт - найменш дарагія шляхі з вялікім адрывам. У сувязі з пазначэннем «небяспечныя адходы» дзеючыя правілы патрабуюць, каб сонечныя панэлі адходаў выдаляліся кваліфікаванымі перавозчыкамі і на дазволеных прадпрыемствах па апрацоўцы, захоўванні, утылізацыі і перапрацоўцы. Улічваючы прагназуемыя аб'ёмы сонечных адходаў, застаецца нявызначаным, ці дастаткова існуючых небяспечных адходаў і аб'ектаў па іх перапрацоўцы для кіравання прытокам панэляў, улічваючы працяглыя тэрміны выдачы дазволаў на размяшчэнне, будаўніцтва і маштабаванне аб'ектаў па перапрацоўцы ў ЗША. 

Гэтыя складаныя нарматыўныя перашкоды разам з прамымі выдаткамі на перапрацоўку спрыяюць закіданню, незаконнаму скіданню і назапашванню адходаў сонечных батарэй, у той час як з'яўляюцца больш даступныя варыянты. Хоць дакладныя лічбы цяжка атрымаць з-за няправільнай класіфікацыі панэляў як электронных адходаў (электронных адходаў) або іншых матэрыялаў, адсутнасці механізмаў адсочвання і празрыстасці даных, паводле ацэнак, ~10% сонечных панэляў перапрацоўваецца ў ЗША, і гэта незразумела, калі гэтая лічба перакладаецца на вынікі поўнай або частковай перапрацоўкі.

Нягледзячы на ​​​​тое, што індустрыя перапрацоўкі сонечных батарэй сутыкаецца з праблемамі недастатковых рэсурсаў, высокіх эксплуатацыйных выдаткаў і нізкай рэнтабельнасці з-за невялікіх канцэнтрацый каштоўных матэрыялаў, існуе патэнцыял для моцнага рынку перапрацоўкі сонечных батарэй, калі б існавала інфраструктура і ланцужкі паставак для збору, апрацоўкі і продажу розныя кампаненты. Аднак на дадзены момант ні адна з гэтых дамоўленасцей не дзейнічае. Неабходна распрацаваць новыя цыклічныя бізнес-мадэлі і стварыць другасныя рынкі на аснове перапрацаванага, паўторна выкарыстанага і адноўленага крэмнію, металаў і матэрыялаў для панэляў другога жыцця і іншых прыкладанняў, якія фармалізуюць паўторнае выкарыстанне, рамонт і аднаўленне ланцужкоў стварэння кошту ў сонечнай фотаэлектрычнай індустрыі. 

Крыніца: сабрана з розных крыніц Рэйчал Мейдл і Мацільда ​​Саада.

Будучыя мадэлі рэгулявання ў ЗША

У ЗША не існуе нацыянальнай базы для сонечных адходаў са скончаным тэрмінам службы, але, прытрымліваючыся прыкладу Каліфорніі, EPA зараз вырашае, ці варта рэгуляваць панэлі са скончаным тэрмінам службы як «універсальныя адходы», катэгорыю небяспечных адходаў з абцякальнай сістэмай правілы, накіраваныя на зніжэнне нагрузкі на кіраванне і палягчэнне збору і перапрацоўкі. Каліфорнія з'яўляецца першым штатам, які рэгулюе сонечныя панэлі са скончаным тэрмінам службы як універсальныя адходы, і іх нядаўні закон можа паслужыць узорам для будучага развіцця нацыянальнай сістэмы перапрацоўкі сонечных адходаў і планам для іншых штатаў. Гаваі, Паўночная Караліна і Род-Айлэнд таксама разглядаюць правілы кіравання сонечнымі батарэямі, каб стымуляваць перапрацоўку. Гэтая структура мае першараднае значэнне не толькі для краін АЭСР, але і мае вырашальнае значэнне для краін, якія развіваюцца, якія перажываюць беспрэцэдэнтны рост сонечнай энергіі (напрыклад, Кітай і Індыя), паколькі ў гэтых рэгіёнах свету адсутнічаюць афіцыйныя сеткі ўтылізацыі адходаў, інфраструктура перапрацоўкі і правілы. . Па меры з'яўлення індустрыі перапрацоўкі сонечных батарэй і выхаду на рынак шматлікіх гульцоў адной з самых вялікіх праблем стане ўскладанне адказнасці за велізарную колькасць назапашаных безгаспадарных адходаў. 

Кіраванне на сістэмным узроўні для эканомікі замкнёнага тыпу

Перапрацоўка — або належная ўтылізацыя небяспечных матэрыялаў, калі перапрацоўка немагчымая — сапраўды з'яўляецца важным кампанентам эканомікі замкнёнага цыклу. Аднак, перш за ўсё, нам патрэбныя прававыя акты, якія стымулююць збор і належнае абыходжанне з сонечнымі адходамі па заканчэнні тэрміну службы. Гэта можа дапамагчы пабудаваць магутнасці па перапрацоўцы сонечных батарэй у той час як прамысловасць і другасныя рынкі будуць маштабавацца ў рамках комплекснай інфраструктуры па заканчэнні тэрміну службы. Інвестыцыйныя стымулы таксама варта ўлічваць у наборы рашэнняў для заахвочвання развіцця індустрыі перапрацоўкі сонечных батарэй. 

У спешцы па дэкарбанізацыі і электрыфікацыі нашага грамадства часта не звяртаюць увагі на кіраванне адходамі. Існуюць магчымасці для распрацоўкі належным чынам ахопленых метадалогій, якія ўлічваюць уздзеянне жыццёвага цыкла ва ўсіх ланцужках паставак фактараў сонечных установак, якія звычайна ігнаруюцца, такіх як землекарыстанне, страта біяразнастайнасці, экалагічная справядлівасць, кіраванне воднымі рэсурсамі і глабальны транспарт. Акрамя таго, такія тэхналогіі, як блокчэйн, могуць стаць вялікім стымулам для празрыстага і падсправаздачнага кіравання панэлямі, якія выйшлі з жыцця. Вельмі важна, каб мы планавалі, рыхтавалі і праектавалі энергетычныя сістэмы для паўторнага выкарыстання, аднаўлення, пераробкі і перапрацоўкі ў цяперашні час, інакш мы рызыкуем стварыць новы экалагічны, сацыяльны і эканамічны цяжар у будучыні.

Рэйчал А. Мейдл, LP.D., CHMM, з'яўляецца навуковым супрацоўнікам у галіне энергетыкі і навакольнага асяроддзя Інстытута Бэйкера-Цэнтра энергетычных даследаванняў Універсітэта Райса. Раней яна была прызначаная намеснікам адміністратара Адміністрацыі па бяспецы трубаправодаў і небяспечных матэрыялаў, агенцтва Міністэрства транспарту ЗША. 

Мацільда ​​Саада з'яўляецца навуковым супрацоўнікам Цэнтра энергетычных даследаванняў Інстытута Бэйкера пры Універсітэце Райса і студэнтам магістра глабальных адносін Універсітэта Райса.