شعار زيفيرنت

رمي الألواح الشمسية أو إصلاحها أو إعادة تدويرها؟ كيف يؤثر سلوك الإنسان على مصير الألواح الشمسية القديمة

التاريخ:

بحلول عام 2050 ، يمكن أن يكون هناك 80 مليون طن متري على مستوى العالم من الخلايا الكهروضوئية الشمسية (PV) تصل إلى نهاية عمرها الافتراضي ، مع 10 ملايين طن متري في الولايات المتحدة وحدها - أو وزن 30 مبنى إمباير ستيت.

لتعظيم قيمة المواد الكهروضوئية الشمسية وتقليل النفايات ، هناك اهتمام متزايد بالخيارات الكهروضوئية المستدامة ونهاية العمر الاقتصاد الدائري لمواد الطاقة. ركزت معظم الأبحاث حتى الآن على كيفية إعادة التدوير أو إعادة استخدام المواد الكهروضوئية تقنيًا واقتصاديًا ولكنها لا تأخذ في الاعتبار كيفية عوامل السلوك الاجتماعي. من خلال النظر في وعي المستهلك وسلوكه ، يمكن للمستهلكين أن يصبحوا جزءًا من الحل ويساعدون في تسريع اعتماد الاقتصاد الدائري اقتراب.

قال Julien Walzberg ، المؤلف الرئيسي لمقال جديد بعنوان "دور العوامل الاجتماعية في نجاح برامج إعادة استخدام الطاقة الشمسية الكهروضوئية وإعادة تدويرها" in الطاقة الطبيعة. "قد يكون الحل ممكنًا من الناحية الفنية ، ولكن إذا لم يكن هناك حافز للمستهلكين للقيام بذلك ، فلن ينجح."

لأول مرة ، قام محللو Walzberg والمختبر الوطني للطاقة المتجددة (NREL) بتطبيق النمذجة القائمة على الوكيل لإدارة الكهروضوئية في نهاية العمر الافتراضي لفهم كيفية اتخاذ الناس قرارات حول إعادة تدوير أو إعادة استخدام الوحدات الكهروضوئية - مما يمثل تحولًا كبيرًا في كيفية فهمنا إمكانية نجاح استراتيجيات الاقتصاد الدائري. كما تمت مناقشته في أ اتبع الطاقة الطبيعة البند، يوضح تحليل NREL أهمية احتساب تأثير النظراء والمواقف تجاه إعادة التدوير لتعكس الوضع في العالم الحقيقي وتسريع استراتيجيات الاقتصاد الدائري. يدعو مؤلفو المقال المصاحب - بما في ذلك البروفيسور مارتن جرين من جامعة نيو ساوث ويلز ، الحائز على جائزة نوبل البديلة في عام 2002 وجائزة الطاقة العالمية في عام 2018 - جميع الأبحاث المستقبلية حول استراتيجيات الاقتصاد الدائري للنظر في العوامل الاجتماعية مثل Walzberg أظهر لأول مرة.

النمذجة القائمة على الوكيل لإدارة نهاية الحياة الكهروضوئية

تمثل النمذجة المستندة إلى الوكيل مجموعة من العملاء كـ "وكلاء" أو كيانات صنع قرار مستقلة يتم تدريبها استنادًا إلى البيانات لمحاكاة القرارات المتخذة نيابة عن الأشخاص الذين يمثلونهم.

صممت دراسة NREL أربعة وكلاء: مالكو الكهروضوئية ، والقائمون بالتركيب ، والقائمون بإعادة التدوير ، والمصنعون. يختار الوكلاء إصلاح وحدة كهروضوئية قديمة أو إعادة استخدامها أو إعادة تدويرها أو دفنها أو تخزينها وفقًا لسيناريوهات مختلفة ، مثل تغيير تكاليف أو سياسات إعادة التدوير.

استنادًا إلى قرارات الوكيل ، يحسب النموذج الكتلة الكهروضوئية التي يتم تجنبها في مدافن النفايات والتكاليف التي يتحملها المجتمع مثل تكاليف الشركات المصنعة أو صافي الإيرادات للقائمين بإعادة التدوير والتركيب. يؤثر النموذج أيضًا في تأثير التعلم لإعادة تدوير الوحدة ، أو انخفاض تكاليف إعادة التدوير بسبب الأحجام الكبيرة والتقدم التكنولوجي.

ظروف اليوم لا تشجع على إعادة تدوير الطاقة الشمسية

في السيناريو الأساسي الذي يعكس ظروف اليوم ، من المفترض أن يتم تركيب 500 جيجاوات من الخلايا الكهروضوئية في الولايات المتحدة بحلول عام 2050 (مقارنة بـ 104 جيجاوات في عام 2020) ، مما ينتج 9.1 مليون طن متري من النفايات الكهروضوئية. استنادًا إلى المعلومات المحدودة المتاحة للجمهور اليوم ، صمم المؤلفون متوسط ​​تكلفة إعادة التدوير بقيمة 28 دولارًا لكل وحدة ، والإصلاح بسعر 65 دولارًا لكل وحدة ، وطمر النفايات بسعر 1.38 دولارًا لكل وحدة ، حيث تم تصميم الوحدات المستخدمة ليتم بيعها بنسبة 36 ٪ من أسعار الوحدة الجديدة.

من عام 2020 إلى عام 2050 في ظروف خط الأساس النموذجي ، يتم طمر ما يقرب من 80٪ من الوحدات النمطية ، وإعادة استخدام 1٪ ، وإعادة تدوير 10٪. مع معدل استعادة المواد اليوم ، يبلغ إجمالي الكتلة المعاد تدويرها 0.7 مليون طن متري فقط حتى عام 2050 ، أو ما يقرب من 8٪.

قال Walzberg: "مع التكنولوجيا الحالية ، يصعب فصل الوحدات الكهروضوئية ، وتستعيد العملية المواد منخفضة القيمة في الغالب". وبسبب هذا ، لا توجد حاليًا عائدات كافية من إعادة التدوير لتعويض التكاليف المرتفعة ، وبالتالي يتم إعادة تدوير القليل جدًا من الكتلة. يوضح نموذجنا أن هذا قد يؤدي إلى مشكلة نفايات كبيرة بحلول عام 2050. "

تؤدي تكاليف إعادة التدوير المنخفضة إلى زيادة معدل إعادة التدوير

وفقًا للنموذج ، تؤدي تكاليف إعادة التدوير المنخفضة إلى المزيد من الوحدات الكهروضوئية المعاد تدويرها. على سبيل المثال ، يمكن أن تؤدي تكلفة إعادة التدوير البالغة 18 دولارًا لكل وحدة (10 دولارات أقل من سعر اليوم) إلى زيادة معدل إعادة التدوير بنسبة 36٪ في عام 2050.

ومع ذلك ، حتى عندما تكون تكاليف إعادة التدوير لا تزال مرتفعة نسبيًا ، يمكن للتأثير الاجتماعي أن يزيد من معدل إعادة التدوير. عندما يعرف مالكو الكهروضوئية مالكي الخلايا الكهروضوئية الزملاء الذين يقومون بإعادة التدوير وهناك موقف إيجابي عام تجاه إعادة التدوير ، يزداد المعدل. يشير هذا إلى أن المتبنين الأوائل يمكن أن يساعدوا في تحديد الاتجاه للآخرين ليتبعوه.

قال والتزبيرج: "يظهر التعثر في إعادة التدوير من التأثير الاجتماعي أن تبني منظور اجتماعي مهم لتحقيق واستعادة أعلى للمواد بشكل كامل".

استكشف سيناريو آخر في الدراسة التأثير المحتمل للدعم على معدلات إعادة التدوير. أظهرت عمليات المحاكاة أن تقليل تكاليف إعادة التدوير بشكل كبير من خلال الإعانات يمكن أن يشجع إعادة التدوير ويؤدي إلى حلقة حميدة من خلال زيادة الحجم المعاد تدويره ، مما يساعد على خفض التكاليف للمتبنين اللاحقين وزيادة أحجام إعادة التدوير بشكل أكبر.

استرداد المواد الأعلى هو مكسب اقتصادي

عمليات إعادة التدوير الميكانيكية الحالية للوحدات الكهروضوئية عادةً ما تستعيد المواد منخفضة الجودة الأقل قيمة. عمليات إعادة التدوير الناشئة عالية الاسترداد تستعيد المزيد من المواد القيمة مثل الفضة والنحاس والسيليكون التي يمكن استخدامها مرة أخرى.

في السيناريوهات ذات عملية الاسترداد المرتفع ، يزداد صافي الدخل التراكمي لإعادة التدوير بمقدار 1.3 مليار دولار في عام 2050. أضف معدلات إعادة التدوير المرتفعة أو انخفاض تكاليف إعادة التدوير ، وزادت قيمة الوحدات الكهروضوئية المعاد تدويرها بشكل أكبر.

يمكن أن تساعد إعادة الاستخدام في إنشاء اقتصاد دائري للطاقة الكهروضوئية

تُظهر إعادة استخدام الوحدات الكهروضوئية بعض الأمل كنهج اقتصاد دائري. عندما يكون للوحدات الكهروضوئية ضمانات أطول ، ويرى الناس أن الوحدات الجديدة والمستعملة لها نفس القيمة ، يزداد معدل إعادة الاستخدام من 1٪ إلى 23٪ في عام 2050. نظرًا لأن مسار إعادة الاستخدام يتنافس مع إعادة التدوير ، ينخفض ​​معدل إعادة التدوير إلى أقل من 1٪ في هذا السيناريو. ومع ذلك ، فإن معدل تجنب مكبات النفايات لا يزال في ازدياد. علاوة على ذلك ، حتى عند إزالة جميع القيود تقريبًا على إعادة استخدام الطاقة الكهروضوئية ، فإن توريد الوحدات المعاد استخدامها لا يمكن إلا أن يلبي ثلث الطلب المتزايد على الطاقة الكهروضوئية.

قال Walzberg: "في حين أنه من الممكن إعادة استخدام وحدة الكهروضوئية ، إلا أنها لا تتمتع بنفس كفاءة الطاقة ومتوسط ​​العمر المتوقع في المرة الثانية ، لذلك هناك قيود على التركيز على إعادة الاستخدام كاستراتيجية الاقتصاد الدائري الكهروضوئية الرئيسية". يمكن تطوير استراتيجيات إعادة الاستخدام وإعادة التدوير بالتنسيق. يعد فهم هذا التفاعل أمرًا مهمًا للتحرك نحو الحلول التي تتجنب طمر النفايات مع تعظيم توليد الطاقة المتجددة ".

تعرف على المزيد حول NREL's أبحاث تحليل الطاقة.

المادة مجاملة من المختبر الوطني.

 

هل تقدر أصالة CleanTechnica؟ النظر في أن تصبح عضو في CleanTechnica أو داعم أو فني أو سفير - أو راعي على Patreon.

 

 


الإعلانات


 


هل لديك نصيحة بخصوص CleanTechnica ، أو تريد الإعلان ، أو تريد اقتراح ضيف على بودكاست CleanTech Talk؟ اتصل بنا هنا.

أفلاطون. Web3 مُعاد تصوره. تضخيم ذكاء البيانات.
انقر هنا للوصول.

المصدر: https://cleantechnica.com/2021/09/17/toss-repair-or-recycle-solar-panels-how-human-behavior-affects-fate-of-old-solar-panels/

بقعة_صورة

أحدث المعلومات الاستخباراتية

بقعة_صورة