気候技術の新たな発展によって残された材料を回収、リサイクル、再利用することを目標とするスタートアップ企業がますます増えています。これらの組織は、使用済みのソーラーパネルや風力タービンをリサイクルすることで、クリーンエネルギー部品の循環型経済を構築することを目指しています。
Solarcylcle、First Solar、Li-Cycle、Redwood Materials、Carbon Rivers、Veolia などの企業は、環境問題に取り組みながら、廃棄物の削減と経済的な利用に取り組んでいます。急速に拡大する太陽光および風力エネルギー産業と、電気自動車 (EV) の人気の高まりは、廃棄物問題への取り組みを思い出させてくれます。
再生可能エネルギー資源への依存度を高めることは、化石燃料の搾取を減らすために今必要なことです。成長する再生可能エネルギー部門は、すぐに大量のゴミを生み出すでしょう。近い将来、何百万もの太陽光発電 (PV) パネル、風力タービン、リチウムイオン EV バッテリーが、それぞれの寿命の終わりを迎えます。
いくつかの新しいスタートアップ企業は、クリーンエネルギー部品の循環型経済の構築を目指しています。彼らは、廃止された炭鉱、油井、発電所をクリーンアップしないという過去の過ちを繰り返さないようにしたいと考えています。これらのスタートアップ企業は、気候技術の革新の一部を回収、リサイクル、再利用して、持続可能で収益性の高いソリューションを作ることを目指しています。
ソーラーサイクル は、将来の気候関連技術廃棄物問題の解決に取り組む企業の好例です。昨年カリフォルニア州オークランドで設立されたこの企業は、テキサス州オデッサにリサイクル工場を建設しました。そこでは、使用済みソーラーパネルから材料の 95% を取り除いて再利用し、サプライ チェーンに再投入しています。
同社は回収した銀や銅を商品市場で販売しているほか、ガラス、シリコン、アルミニウムを太陽光パネルの生産者や運営者に販売している。
EIAの推定によれば、 太陽光発電は新たな大規模発電容量の54%を占める 今年、米国ではソーラーサイクルのCEO スヴィ・シャルマ 前記、 「太陽光発電は発電の主流になりつつあります。しかし、それに伴い新たな課題とチャンスも生まれています。私たちは太陽光発電を効率的かつ費用対効果の高いものにするために素晴らしい仕事をしてきましたが、循環型にすることや寿命を迎えた[パネル]の処理についてはまだ何もできていません。」
による 米国エネルギー情報局 (EIA) によれば、昨年、風力と太陽光エネルギーは公益事業規模の電力の 13.6% を発電した。再生可能エネルギーが拡大するにつれ、これらの数字は上昇する可能性が高い。国内最大手の公益事業会社の中には、すでに予定より大幅に先行しているところもある。
すべて-電気自動車の販売は5.8%増加 13.8年に米国で購入された自動車総数2022万台のうち、3.2年の2021％から増加した。 環境保護庁 EPAが最近提案した排気ガス規制と発電所規制により、EV販売は67年までに2032%の市場シェアを獲得する可能性があります。さらに、より多くの電力会社が発電への移行を加速せざるを得なくなります。
超党派インフラ法とインフレ削減法（IRA）は、どちらも国内のソーラーパネルと部品の製造に減税と資金援助を与えています。また、新しいソーラー技術の研究に資金を提供し、耐用年数を経たソーラーパネルと風力タービンの安全なリサイクルを奨励しています。
ソーラーサイクル以外にも、 ファースト・ソーラーは2005年以来、社内リサイクルプログラムを実施しています。ファーストソーラーの最高製品責任者である パット・ビューラー 彼のメールに書かれていた、 「持続可能な方法で事業を拡大するには、循環性を事業に組み込むことが必要だと認識しました。しかし、使用済みパネルや製造スクラップから金属やガラスを抽出するのではなく、当社のリサイクルプロセスは、新しいモジュールで使用するために閉ループ半導体回収を提供します。」
ファースト ソーラーは米国最大の太陽光パネル製造会社です。1999 年にアリゾナ州テンピで設立され、現在はオハイオ州に生産拠点を持ち、アラバマ州にも生産拠点を建設中です。
会社が受け取ったのは、 7.3万ドルの研究 既存のシリコンや薄膜モジュールよりも効率の高い新しい住宅用屋上パネルを開発するための資金。
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あなたは知っていますか: 古くなったり損傷したソーラーパネルのほとんどは、リサイクルするよりも費用がかからないため、埋め立て処分されます。これは、約 90% のケースで発生しています。
太陽光パネルが埋め立て地に捨てられないようにする
「太陽光パネルの平均寿命は約25年から30年で、全国ですでに500億枚以上が設置されています。住宅の屋根にXNUMX枚設置されているものから、商業用太陽光発電所に数千枚設置されているものまで多岐にわたります。」 スヴィ・シャルマ氏は言う。
太陽光発電容量が急速に増加し、 年率21％今後、数千万枚の太陽光パネルが設置され、撤去されることになる。 2019年の再生可能エネルギー 2030年から2060年までに太陽光パネルから発生する廃棄物は9.8万トンに達する可能性があると警告しています。この号では、地球環境への影響を軽減するために、太陽光パネルをより持続可能かつ効率的に処分する方法が緊急に必要であることを強調しています。
シャルマ氏はさらにこう付け加えた。 「現在、寿命が尽きた、または欠陥のあるソーラーパネルの約 90% が埋め立て地に廃棄されています。これは主に、リサイクルするよりも廃棄する方がはるかにコストがかからないためです。この差は、今後 10 年から XNUMX 年で大幅に縮まると予想しています。リサイクルのコスト効率が向上し、埋め立てコストが増加するだけだからです。」
巨大な風力タービンのブレードはほぼ完全にリサイクル可能
退職した 風力タービン リサイクルの問題とビジネスの可能性がまた一つ現れている。風力タービンの寿命は20年で、廃止されたタービンのほとんどは廃棄された太陽光パネルとともに埋め立て地に捨てられている。しかし、鉄塔から複合材ブレードまでタービンのほぼすべての部品はリサイクル可能であり、ブレードの長さは通常170フィートである。しかし、最新モデルは350フィートを超えており、これが問題となる可能性がある。
2021年のNRELの調査によると今後 3,000 年間、米国では毎年 9,000 ～ 10,000 枚のブレードが廃止される予定です。この数は 20,000 年までに 2040 ～ XNUMX 枚増加すると予測されています。 2050年までに235,000枚のブレードが撤去される総重量は2.2万トンに達します。これは満載のトラクター60,627台分以上に相当します。
循環型再生可能エネルギー経済とその仕組みについて学ぶ
循環型経済の企業は、廃棄物をすべて無駄にしないことを決定しました。これが、使用済みのソーラーパネルと風力タービンのリサイクルが行われている理由です。風力タービンメーカーは、主にブレードが埋め立て地に山積みになるのを避けるために、ビジネスの持続可能性の精神でリサイクルパートナーと提携しています。
カーボンリバーズノックスビルに拠点を置く同社は、タービンブレードだけでなく、自動車、建設、海洋産業から廃棄された複合材料も粉砕する装置を開発しました。その後、熱分解プロセスを使用して、それらを再生ガラス繊維に変換します。 デイヴィッドモーガン同社の最高戦略責任者はこう語った。 「タービンブレード、船舶、複合コンクリート、自動車部品の次世代製造に活用できます。」
ヴェオリア北米は2020年にミズーリ州にリサイクル工場を立ち上げ、これまでに約2,600枚のブレードを処理した。 ジュリー・アングロ技術・パフォーマンス担当上級副社長はこう語る。 「現在、10～12年前のブレードが第一波として現れていますが、その数は年々増加していくことが分かっています。」
ヴェオリアは、この目的のためにキルンコプロセッシングを使用しています。同社は、細断されたブレードやその他の複合材料を再構成して燃料を製造する革新的なアプローチを採用しています。その後、石炭、砂、粘土の代替品としてセメントメーカーに販売しています。セメント製造では、この技術は 二酸化炭素排出量を27%削減し、水使用量を13%削減.
GE Renewable Energy社の競合各社は、次世代ブレードを最初からよりリサイクルしやすいものにする方法に取り組んでいる。 シーメンスガムサ再生可能エネルギー 同社は陸上および洋上風力タービン向けに、完全にリサイクル可能なブレードの製造を開始しました。同社は2040年までにすべてのタービンを完全にリサイクル可能にすることを目指しています。 ベスタ 同社は2月に、エポキシベースのタービンブレードを分解してリサイクルできる新しい技術を導入した。
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電気自動車用リチウムイオン電池スクラップ
EVバッテリーの寿命は10～20年、走行距離は100,000万～200,000万マイルであるため、リサイクル業者は現在、主にバッテリーメーカーのスクラップを取り扱っている。
ライサイクルトロントに拠点を置くLi-Cycleは、電池とゴミを不活性物質に変換する2段階の技術を発明した。次に、湿式冶金プロセスを使用してそれらを粉砕し、主要な製造サプライチェーンに販売される鉱物を生成する。Li-Cycleの共同創設者兼CEO アジェイ・コクラー 言う 「今年末にはロチェスター（施設）の稼働を開始する予定です。」
レッドウッド材料 2017年にネバダ州リノ郊外で設立された JBストラウベル彼はテスラの元最高技術責任者で共同創設者であり、バッテリーのリサイクルに斬新なアプローチをとっています。バッテリーを分解してスクラップにするために、レッドウッドは湿式冶金も利用しています。
レッドウッド氏は電子メールで次のように述べた。 「当社は、100年までに2025万台のEVに供給する年間2030GWhのカソード活性材料とアノード箔の生産を目指しています。500年までには、材料の生産量を年間XNUMXGWhにまで拡大し、XNUMX万台のEVに電力を供給するのに十分なバッテリーを生産できるようにすることが目標です。」
上昇要素マサチューセッツ州ウェストボロに本社を置く同社も湿式冶金技術を採用している。同社は主に電池製造のスクラップや廃棄されたリチウムイオン電池から正極活物質を抽出している。電池の安全な廃棄は、寿命の尽きたソーラーパネルや風力タービンの安全なリサイクルと同じくらい重要である。
この文脈において、 NREL, ガービン・ヒース 前記、 「こうした新興技術の背景を念頭に置き、そのライフサイクル全体を理解することが大切です。循環型経済は、こうした産業が成長の比較的早い段階で、できるだけ持続可能で環境に優しいものになる機会を数多く提供します。」
