Бардык калдыктар жөнүндө эмне айтууга болот?

Рейчел А. Мейдл, Матильд Саада

Климаттын өзгөрүшүнүн басымы жана шамал жана күн сыяктуу альтернативдик энергетикалык ресурстарды киргизүүнүн шашылыштыгы менен энергетикалык өткөөл технологиялардын болжолдонгон артыкчылыктарына басым жасоо ачык чындыкка көлөкө түшүрөт — бул жашоо циклинин башка тышкы таасирлерин, мисалы, калдыктарды аныктоо жана сандык баалоо боюнча стратегиянын жоктугу. утилдештирүү же айлана-чөйрөгө тийгизген таасири.

Энергетика тармагы, өкмөттөр жана коом келген таштандылардын көлөмүн жана мөөнөтү аяктаган күн PV менен байланышкан узак мөөнөттүү таасирлерди толук түшүнө элек. Эгерде туруктуу жана тегерек келечек алдыга артыкчылыктуу жол болсо, уруксат берилген кайра иштетүү, тазалоо жана утилдештирүү жайларында колдонуу мөөнөтү бүткөн панелдерди контролдонуучу башкаруу зарыл.

Эмне коркунучта: Күн калдыктары

78-жылга карата дүйнө жүзү боюнча күн калдыктарынын топтолгон болжолдоолору болжол менен 2050 миллион тоннага жетет. Бирок, бул божомолдордун көбү панелдердин толук иштөө мөөнөтүн 25-30 жыл деп болжолдойт жана күн энергиясы менен шартталган эрте алмаштырууну, тез эскирүүнү жана кеңири жайылган мөөнөтүнөн мурда жоюуну эсепке албайт. салык кредиттери, компенсация ставкалары, орнотуу баасы, катаал аба ырайы окуялары жана Кытайдын ролу, акыры бул сандарды дагы да жогорулатат. Күндүн массалык жана болуп көрбөгөндөй өсүшүнө алып келген жагымдуу салык субсидияларынан тышкары, күн рыногунда үстөмдүк кылган жана көзөмөлдөгөн Кытайдагы өндүрүш инновацияларынын аркасында панелдердин конверсиялык эффективдүүлүгү жылдан-жылга жакшырды. АКШда күн климаттын өзгөрүшүнө каршы күрөшүүнүн маанилүү чечими, экологиялык социалдык жана башкаруу максаттарына шайкеш келген компаниялар жана инвесторлор үчүн жагымдуу инвестиция жана жумуш орундарын түзүүчү катары көрсөтүлдү. 

Бирок таштандылардын келе жаткан көлөмү тегерек экономикага каршы келет жана глобалдык жана улуттук туруктуулук максаттарына коркунуч туудурат. 

Күндүн фотоэлектрдик (PV) панелин кесүү жана анын анатомиясын түшүнүү демонтаждоону жана кайра иштетүүнү кымбат, татаал жана энергия менен ресурсту көп талап кылган процесске айландырган өтө интеграцияланган системаны ачып берет. Панелдин курамына алюминий, айнек, татаал пластмассалар жана металлдардын ассортименти, анын ичинде кадмий, хром, коргошун, селен жана күмүш кирет, алар тазаланбаган жана башкарылбагандыктан, топуракты булгап, жер астындагы суу системаларына агып кетиши мүмкүн. Уулуулугунун ченемдик чегинен ашкан оор металлдар жана башка курамдык элементтер бар болгондуктан, колдонуу мөөнөтү бүткөн панелдер Ресурстарды сактоо жана калыбына келтирүү мыйзамына, коркунучтуу калдыктарды башкарууну жөнгө салуучу мыйзамга ылайык федералдык жөнгө салынган кооптуу калдыктар катары классификацияланышы мүмкүн. Бул классификация күн батареяларын АКШнын Айлана-чөйрөнү коргоо агенттигинин кооптуу калдыктар боюнча ченемдеринин толук спектрине киргизет жана колдонуудагы мыйзамдарга ылайык кайра иштетүү же утилдештирүү үчүн панелдерди классификациялоо, сактоо, иштетүү жана ташуу кымбат жана түйшүктүү кылат.

Өмүрдүн аяктоо цикли маселеси экономикалык жактан максатка ылайыктуу жана туруктуу мөөнөттүн аяктоо варианттарынын жоктугун чагылдырат, негизги ыкмалар полигон, өрттөө же экинчилик рынокторго “кайрымдуулук” (ыктыярдуу кайра иштетүү) болуп саналат, бул таштандыларды башкаруу жүгүн өнүгүп келе жаткан ишканаларга которуу. экономикалар. 

Күндү кайра иштетүү процессинин татаалдыгы

Күндүн PV-ларын кайра иштетүү өтө татаал жана энергияны жана ресурстарды көп талап кылган процесс болушу мүмкүн, ал өзүнүн калдыктарын жана эмиссиясын жаратат (1-сүрөт). Кайра иштетүү технологиялары, өзгөчө АКШда, дагы эле жаңыдан пайда боло элек жана кымбат баалуу, бул таштандыларды көмүү, өрттөө жана экспорттоо үчүн акыркы варианттарды чектейт - эң арзан жол. "Коркунучтуу калдыктар" деген белгиден улам, колдонуудагы ченемдер таштанды күн батареяларын квалификациялуу транспортчулар жана уруксат берилген тазалоо, сактоо, утилдештирүү жана кайра иштетүүчү жайларда башкарууну талап кылат. Күн калдыктарынын болжолдонгон көлөмү менен, АКШда кайра иштетүүчү объектилерди курууга, курууга жана масштабга салууга узакка созулган уруксат берүү мөөнөттөрүн эске алганда, учурдагы кооптуу калдыктар жана кайра иштетүүчү объекттер панелдердин агымын башкарууга адекваттуубу белгисиз. 

Бул татаал жөнгө салуу тоскоолдуктары, кайра иштетүүнүн түздөн-түз баасы менен бирге, күн батареяларын таштап кетүүгө, мыйзамсыз төгүүгө жана калдыктарды чогултууга түрткү берет, ал эми арзаныраак варианттар пайда болот. Панелдерди электрондук калдыктар (электрондук калдыктар) же башка материалдар катары туура эмес классификациялоодон, байкоо механизмдеринин жоктугунан жана маалыматтардын ачыктыгынан улам так сандарды алуу кыйын болсо да, эсептөөлөр боюнча, күн батареяларынын ~10% АКШда кайра иштетилет. Бул көрсөткүч толук же жарым-жартылай кайра иштетүү натыйжаларына которулабы, белгисиз.

Күн энергиясын кайра иштетүү өнөр жайы баалуу материалдардын чакан концентрациясынан улам жетишсиз ресурстардын, жогорку операциялык чыгымдардын жана төмөн рентабелдүүлүктүн кыйынчылыктарына туш болсо да, эгерде инфраструктура жана жеткирүү чынжырчасы энергияны чогултуу, кайра иштетүү жана сатуу үчүн болгон болсо, күчтүү күндү кайра иштетүү рыногу үчүн потенциал бар. ар кандай компоненттер. Бирок, азыр ал чаралардын бири да жок. Жаңы тегерек бизнес моделдерин иштеп чыгуу жана кайра иштетилген, кайра колдонулган жана калыбына келтирилген кремний, металлдар жана экинчи өмүр панелдери үчүн материалдар жана күн PV тармагында кайра пайдалануу, оңдоо жана кайра иштетүү нарк чынжырчаларын расмийлештируучу башка колдонмолордун негизинде экинчилик рыноктор түзүлүшү керек. 

Булак: Рэйчел Мейдл жана Матильд Саада тарабынан ар кандай булактардан түзүлгөн.

АКШдагы келечектеги жөнгө салуучу моделдер

АКШда күн калдыктары үчүн улуттук негиз жок, бирок Калифорниянын жетекчилигинен кийин, EPA учурда колдонуу мөөнөтү аяктаган панелдер "универсалдуу калдык" катары жөнгө салынышы керекпи же жокпу, таразалап жатат. башкаруу жүгүн азайтуу жана чогултуу жана кайра иштетүүнү жеңилдетүү үчүн арналган жоболор. Калифорния бүткүл жашоочу күн панелдерин универсалдуу таштанды катары жөнгө салган биринчи штат жана алардын жакында кабыл алынган мыйзамы күн калдыктарын кайра иштетүүнүн улуттук системасынын келечектеги өнүгүүсүнө үлгү жана башка штаттар үчүн план катары кызмат кыла алат. Гавайи, Түндүк Каролина жана Род-Айленд дагы кайра иштетүүнү стимулдаштыруу максатында күн батареяларын башкаруу эрежелерин карап жатышат. Бул негиз OECD өлкөлөрү үчүн гана маанилүү эмес, бирок дүйнөнүн бул аймактарында таштандыларды чыгаруунун формалдуу тармактары, кайра иштетүү инфраструктурасы жана эрежелер жок болгондуктан, күндүн (мисалы, Кытай жана Индия) болуп көрбөгөндөй өсүшүн баштан кечирип жаткан өнүгүп келе жаткан экономикалар үчүн өтө маанилүү. . Күн энергиясын кайра иштетүү өнөр жайы пайда болуп, рынокко көптөгөн оюнчулар киргенде, эң чоң көйгөйлөрдүн бири топтолгон жетим калдыктардын чоң көлөмү үчүн жоопкерчиликти жүктөө болот. 

Тегерек экономика үчүн системалык деңгээлдеги башкаруу

Кайра иштетүү - же кайра иштетүү мүмкүн болбосо, кооптуу материалдарды туура утилизациялоо - чындыгында айланма экономиканын маанилүү компоненти. Бирок, биринчи кезекте, биз күн калдыктарын чогултууну жана колдонуу мөөнөтү аяктагандан кийин туура башкарууну стимулдаштыруучу ченемдик укуктук актыларга муктажбыз. Бул өнөр жай жана экинчилик рыноктор комплекстүү инфраструктуранын бир бөлүгү катары масштабдалып жатканда күн энергиясын кайра иштетүү потенциалын түзүүгө жардам берет. Инвестициялык стимулдар да күн энергиясын кайра иштетүү өнөр жайын өнүктүрүүгө түрткү берүү үчүн чечимдердин комплексинде каралышы керек. 

Коомубузду декарбонизациялоо жана электрлештирүү шашылыш учурда таштандыларды башкаруу көп учурда көңүл сыртында калат. Жерди пайдалануу, биологиялык ар түрдүүлүктүн жоголушу, экологиялык адилеттүүлүк, сууну башкаруу жана глобалдык транспорт сыяктуу күн орнотмолоруна жалпы көңүл бурулбаган факторлордун бүт жеткирүү чынжырлары боюнча жашоо циклинин таасирин эсепке алган туура масштабдуу методологияларды иштеп чыгуу үчүн мүмкүнчүлүктөр бар. Кошумчалай кетсек, блокчейн сыяктуу технологиялар колдонуу мөөнөтү бүткөн панелдерди ачык-айкын, жоопкерчиликтүү башкарууга чоң түрткү бере алат. Азыркы учурда кайра пайдалануу, калыбына келтирүү, кайра иштетүү жана кайра иштетүү үчүн энергия системаларын пландаштыруу, даярдоо жана долбоорлоо абдан маанилүү, болбосо келечекте жаңы экологиялык, социалдык жана экономикалык жүктөрдү жаратып калуу коркунучу бар.

Рэйчел А.Мейдл, LP.D., CHMM, Райс Университетинин Бейкер Институту-Энергетика Изилдөө Борборунун энергетика жана айлана чөйрө боюнча кызматкери. Ал буга чейин АКШнын Транспорт департаментинин агенттиги, Түтүк жана Коркунучтуу Материалдардын Коопсуздугу Башкармасынын орун басары администраторунун орун басары болуп дайындалган. 

Матильда Саада Райс университетинин Бейкер институтунун энергетикалык изилдөөлөр борборунун илимий ассистенти жана Райс университетинин глобалдык маселелер боюнча магистратурасынын студенти.