Wat iwwer all Offall?

Vum Rachel A. Meidl, Mathilde Saada

Mat den Drock vum Klimawandel an der Dringendes fir alternativ Energieressourcen wéi Wand a Solar z'integréieren, iwwerschwemmt d'Fixatioun op déi angeblech Virdeeler vun Energietransitiounstechnologien déi glänzend Realitéit - e Fehlen vu Strategie ronderëm d'Identifikatioun an d'Quantifizéierung vun anere Liewenszyklus-Externitéiten, wéi Offall. Entsuergung oder Ëmweltimpakt.

D'Energieindustrie, d'Regierungen, an d'Gesellschaft hunn nach ëmmer déi erakommen Offallquantitéiten an déi laangfristeg Auswierkunge mat Enn-of-Life Solar PVs ze verstoen. Wann eng nohalteg a kreesfërmeg Zukunft de bevorzugte Wee no vir ass, ass kontrolléiert Gestioun vun end-of-life Panelen an erlaabte Recycling, Behandlung an Entsuergungsanlagen néideg.

Wat ass um Spill: Solaroffall

Kumulative Solaroffallprojektioune weltwäit gi virgesinn fir ongeféier 78 Milliounen Tonnen bis 2050 z'erreechen. Wéi och ëmmer, vill vun dëse Prognosen iwwerhuelen d'ganz Liewensdauer vu 25-30 Joer Panneauen a berechnen net fir fréi Ersatz, séier Verouderung, a verbreet virzäitegen Ofbau gedriwwen duerch Solarenergie Steierkreditter, Entschiedegungsraten, Installatiounspräis, schwéier Wiederevenementer, a China seng Roll, déi schlussendlech dës Zuelen nach méi héich drécke kéint. Ausser attraktiv Steiersubventiounen, déi zu massiven an eemolegen Solarwuesstem gefouert hunn, ass d'Konvertéierungseffizienz vu Paneele Joer fir Joer verbessert, duerch d'Fabrikatiounsinnovatiounen a China, déi de Solarmarché dominéiert a kontrolléiert. An den USA gouf Solar als eng kritesch Léisung fir de Klimawandel ze bekämpfen gewisen, eng attraktiv Investitioun fir Firmen an Investisseuren, déi mat hiren Ëmweltsozialen a Gouvernanceziler ausriichten, an en Aarbechtsschëpfer. 

Awer déi dreiwend Offallvolumen stinn géint eng kreesfërmeg Wirtschaft a stellen eng Gefor fir global an national Nohaltegkeetsziler. 

D'Dissectioun vun enger Solar Photovoltaik (PV) Panel a Verständnis vun hirer Anatomie weist en héich integréierte System op, deen Ofbau a Recycling en deieren, komplizéierten an en energie- a Ressourceintensive Prozess mécht. D'Zesummesetzung vun engem Panel enthält Aluminium, Glas, komplexe Plastik an eng Sortiment vu Metaller, dorënner Kadmium, Chrom, Bläi, Selen, a Sëlwer, ënner anerem, déi onbehandelt an net verwaltbar sinn, kënnen d'Buedem kontaminéieren an an d'Grondwaassersystemer ausléisen. Wéinst der Präsenz vu Schwéiermetaller an aner Bestanddeeler, déi reglementaresch Schwellen fir Toxizitéit iwwerschreiden, kënnen end-of-life Panels als federaalt reglementéiert geféierlech Offall ënner dem Ressource Conservation and Recovery Act klasséiert ginn, de Statut deen d'Gestioun vu geféierlechen Offäll regéiert. Dës Klassifikatioun bréngt Solarpanneauen ënner dem ganze Spektrum vun der US Environmental Protection Agency's Geféierlech Offall-Reglementer an dréit eng ganz Partie streng reglementaresch Verpflichtungen, déi et deier a belaaschtend maachen fir Panelen ze klassifizéieren, ze späicheren, ze handhaben an ze transportéieren fir Recycling oder Entsuergung ënner existent Gesetz.

D'Enn-of-Life-Zyklus Thema reflektéiert de Mangel u wirtschaftlech liewensfäeg an nohalteg Enn-of-Liewen Optiounen, déi predominant Methode sinn Deponie, Verbrennung oder "Spende" (fräiwëlleg Recycling) op sekundär Mäert, déi d'Offallmanagementlaascht op d'Entwécklung verréckelen Wirtschaft. 

D'Komplexitéit vum Solar Recycling Prozess

Recycling vun Solar-PVs ass héich komplex a kann en energie- a ressourceintensive Prozess sinn, deen säin eegene Offall an Emissiounen generéiert (Figur 1). Recyclingstechnologien, besonnesch an den USA, sinn nach ëmmer entstanen a kascht verbueden, wat d'endgülteg Dispositiounsoptioune limitéiert op Deponie, Verbrennung an Export - déi mannst deier Weeër mat enger grousser Margin. Wéinst der Bezeechnung "Geféierlech Offall" erfuerderen déi aktuell Reglementer datt Offall Solarpanneauen vu qualifizéierten Transporter an an erlaabten Behandlungs-, Lager-, Entsuergungs- a Recyclingsanlagen geréiert ginn. Mat de projizéierte Volumen vum Solaroffall ass et onsécher ob existent geféierlecht Offall a Recyclingsanlagen adäquat sinn fir den Influx vu Panelen ze managen, well déi laang Zäit Erlaabnis Zäitlinne fir Recyclingsanlagen an den USA ze bauen, ze bauen an ze skaléieren. 

Dës komplizéiert reglementaresch Hindernisser, zesumme mat den direkten Käschte vum Recycling, encouragéieren d'Verloossung, illegal Dumping, a Lagerung vun Offall Solarpanneauen, während méi bezuelbar Optiounen entstinn. Och wa präzis Zuele schwéier z'erreechen sinn wéinst der falscher Klassifikatioun vu Panneauen als elektronesch Offall (E-Waste) oder aner Materialien, Mangel u Trackingmechanismen an Datentransparenz, Schätzungen sinn datt ~ 10% vun de Solarpanneauen an den USA recycléiert ginn, an et ass onkloer ob dës Figur op voll oder deelweis Recyclingsresultater iwwersetzt.

Och wann d'Solarverwäertungsindustrie Erausfuerderunge vun net genuch Input, héije Betribskäschten, a gerénger Rentabilitéit wéinst klenge Konzentratioune vu wäertvollen Materialien huet, gëtt et Potenzial fir e staarke Solarrecyclingmaart wann Infrastruktur a Versuergungsketten Zesummenaarbecht existéiert fir d'Sammelen, Veraarbechtung a verkafen verschidde Komponenten. Wéi och ëmmer, keng vun dësen Arrangementer sinn am Moment op der Plaz. Nei kreesfërmeg Geschäftsmodeller sollen entwéckelt ginn a Secondaire Mäert etabléiert op Basis vu recycléierten, weiderbenotzten a recuperéierte Silizium, Metaller, a Materialien fir Second Life Panels an aner Uwendungen, déi d'Wiederverwendung, d'Reparatur an d'Remanufacturing Wäertketten an der Solar PV Industrie formaliséieren. 

Quell: Kompiléiert aus verschiddene Quelle vum Rachel Meidl a Mathilde Saada.

Zukünfteg Reguléierungsmodeller an den USA

En nationale Kader fir end-of-life-Solaroffall an den USA existéiert net, awer no der Leedung vu Kalifornien ass d'EPA am Moment ofgewiicht ob end-of-life Panels als "Universal Offall" reglementéiert solle ginn, eng Kategorie vu geféierlechen Offäll mat streamlined Reglementer geduecht fir d'Gestiounslaascht ze reduzéieren an d'Sammlung a Verwäertung ze erliichteren. Kalifornien ass den éischte Staat fir Enn-vun-Liewen Solarpanneauen als universell Offall ze reguléieren an hiert rezent Gesetz kéint als Modell fir d'Zukunft Entwécklung vun engem nationale Solaroffallverwäertungskader déngen an e Blueprint fir aner Staaten ze verfollegen. Hawaii, North Carolina, a Rhode Island betruechten och Regele fir d'Regéieren vun Solarpanneauen fir d'Recycling ze stimuléieren. Dëse Kader ass net nëmme wichteg fir OECD Länner, mee kritesch fir Entwécklungswirtschaft, déi en eemolegen Wuesstum an der Solarenergie erliewen (zB China an Indien), well formell Offallentsuergungsnetzwierker, Recyclingsinfrastruktur a Reglementer an dëse Regioune vun der Welt feelen. . Wéi d'Solarverwäertungsindustrie entsteet a vill Spiller op de Maart kommen, ass eng vun de gréissten Erausfuerderunge fir d'Verantwortung fir déi grouss Quantitéit un akkumuléierten orphan Offall ze ginn. 

System-Niveau Gestioun fir eng kreesfërmeg Wirtschaft

Recycling - oder déi richteg Entsuergung vu geféierleche Materialien wann Recycling net méiglech ass - ass wierklech e wesentleche Bestanddeel vun enger kreesfërmeger Wirtschaft. Wéi och ëmmer, fir d'éischt brauche mir Erlaabende Reglementer déi d'Sammlung an d'proper End-of-Life Gestioun vum Solaroffall stimuléieren. Dëst kann hëllefen d'Solarverwäertungskapazitéit ze bauen, während d'Industrie an de Secondaire Mäert als Deel vun enger ëmfaassender Enn-vun-Liewen Infrastruktur Skala. Investissementer Ureiz sollten och an der Suite vu Léisunge berücksichtegt ginn fir d'Entwécklung vun der Solarrecyclingsindustrie ze encouragéieren. 

Am Rush fir eis Gesellschaft ze dekarboniséieren an ze elektrifizéieren, gëtt d'Offallmanagement dacks iwwersinn. Opportunitéiten existéieren fir richteg scoped Methodologien z'entwéckelen, déi d'Liewenszyklus Impakt iwwer ganz Versuergungsketten vun allgemeng ignoréierte Faktore vu Solarinstallatiounen wéi Landverbrauch, Biodiversitéitsverloscht, Ëmweltgerechtegkeet, Waassermanagement a globalen Transport berechnen. Zousätzlech kënnen Technologien wéi Blockchain e groussen Impuls fir transparent, verantwortlech Gestioun vun end-of-life Panelen ubidden. Et ass vital datt mir Energiesystemer plangen, virbereeden an designen fir d'Wiederverwendung, d'Erhuelung, d'Refabrikatioun a Recycling an der heiteger Zäit, oder mir riskéieren an Zukunft nei Ëmwelt-, sozial a wirtschaftlech Belaaschtungen ze kreéieren.

Rachel A. Meidl, LP.D., CHMM, ass de Matbierger an Energie an Ëmfeld um Rice University's Baker Institute-Center for Energy Studies. Si gouf virdru als Adjoint Associate Administrator fir d'Pipeline a Hazardous Materials Safety Administration ernannt, eng Agentur vun der US Department of Transportation. 

Mathilde Saada ass e Fuerschungsassistent am Centre for Energy Studies um Rice University's Baker Institute a MA Student am Rice University Master of Global Affairs.