يقول المختبر الوطني الأمريكي للطاقة المتجددة (NREL) في تقرير جديد أنه ينبغي إعطاء الأولوية لتمديد عمر الوحدة الكهروضوئية على إعادة تدوير الحلقة المغلقة لتقليل الطلب على المواد الجديدة.
31 أكتوبر 2022بياتريس سانتوس
الصورة: دينيس شرودر
المختبر الوطنيقام بتقييم المفاضلات بين تمديد عمر الوحدة الكهروضوئية أو تكثيف الحلقة المغلقةإعادة التدويرللألواح الشمسية ذات العمر الافتراضي الأقصر.وعرضت النتائج التي توصلت إليها في "أولويات الاقتصاد الدائري للخلايا الكهروضوئية في تحول الطاقة"، والذي تم نشره مؤخرًا في PLOS One.
وباستخدام الولايات المتحدة كدراسة حالة، قامت مجموعة من الباحثين بتحليل 336 سيناريو باستخدام أداة الاقتصاد الدائري الكهروضوئية الداخلية (PV ICE).لقد نظروا فقط في الوحدات المعتمدة على السيليكون أحادي البلورة.
وقام الباحثون بتقييم التأثير على الطلب على المواد الجديدة مع فترات عمرية مختلفة للوحدات، من 15 إلى 50 عامًا.كما نظروا في إعادة التدوير في حلقة مغلقة، وافترضوا أن الولايات المتحدة سيكون لديها 1.75 تيراواط من القدرة المركبة الكهروضوئية التراكمية بحلول عام 2050.
تظهر النتائج أن الوحدات التي يبلغ عمرها الافتراضي 50 عامًا يمكن أن تقلل الطلب على المواد الجديدة بنسبة 3% من خلال نشر أقل، مقارنةً بالسيناريو الأساسي البالغ 35 عامًا.من ناحية أخرى، ستتطلب الوحدات التي يبلغ عمرها 15 عامًا 1.2 تيراواط إضافية من الوحدات البديلة للحفاظ على 1.75 تيراواط من القدرة الكهروضوئية بحلول عام 2050. وهذا من شأنه أن يزيد الطلب على المواد الجديدة والنفايات ما لم يكن أكثر من 95٪ من كتلة الوحدة حلقة مغلقة وقال الباحثون: "إعادة التدوير".
وقالوا: "يتطلب هذا جمعًا بنسبة 100% وعمليات إعادة تدوير عالية الإنتاجية وعالية القيمة، مما يمثل تحديًا تكنولوجيًا وإداريًا لأنه لم تحقق أي تكنولوجيا كهروضوئية هذا المستوى من إعادة التدوير ذات الحلقة المغلقة لجميع المواد المكونة".
وأضافوا أنه مع سلاسل التوريد الكهروضوئية المستدامة، هناك ميل للانتقال مباشرة إلى إعادة التدوير كحل، ولكن هناك العديد من الخيارات الدائرية الأخرى التي يجب تجربتها أولاً، مثل تمديدات العمر الافتراضي.وخلصوا إلى أن "تعويض الطلب على المواد الجديدة يمكن تحقيقه بطرق أخرى غير إعادة التدوير، بما في ذلك الأنظمة ذات الإنتاجية العالية والكفاءة والموثوقية (وبالتالي تقليل احتياجات الاستبدال والنشر الإجمالي)، وإعادة تصنيع المكونات، وتحديد مصادر المواد الدائرية".
وقت النشر: 02 نوفمبر 2022