İklim teknolojisindeki yeni gelişmelerden geriye kalan malzemeleri kurtarma, geri dönüştürme ve yeniden kullanma hedefiyle giderek daha fazla sayıda girişim ortaya çıkıyor. Bu kuruluşlar, kullanım ömrü dolan güneş panellerini ve rüzgar türbinlerini geri dönüştürerek temiz enerji bileşenleri için dairesel bir ekonomi oluşturmayı hedefliyor.
Solarcylcle, First Solar, Li-Cycle, Redwood Materials, Carbon Rivers ve Veolia gibi şirketler, çevresel sorunları ele alırken atıkları azaltmak ve ekonomik kullanımlar bulmak için çalışmaktadır. Hızla büyüyen güneş ve rüzgar enerjisi endüstrileri ve elektrikli araçların (EV) artan popülaritesi, atık sorununu ele almanın hatırlatıcıları olarak hizmet etmektedir.
Yenilenebilir enerji kaynaklarına artan bağımlılık, fosil yakıtların sömürülmesini azaltmak için günümüzün ihtiyacıdır. Büyüyen yenilenebilir enerji sektörleri yakında tonlarca çöp üretecek. Yakın gelecekte, bu milyonlarca fotovoltaik (PV) güneş paneli, rüzgar türbini ve lityum iyon EV pili kendi yaşam döngülerinin sonuna ulaşacak.
Bazı yeni girişimler temiz enerji bileşenleri için dairesel bir ekonomi yaratmayı hedefliyor. Geçmişte devre dışı bırakılmış kömür madenlerini, petrol kuyularını ve enerji santrallerini temizlememe hatalarını tekrarlamadıklarından emin olmak istiyorlar. Bu girişimler sürdürülebilir ve karlı bir çözüm oluşturmak için iklim teknolojisi inovasyonunun parçalarını kurtarmayı, geri dönüştürmeyi ve yeniden kullanmayı hedefliyor.
Solarcycle, geleceğin iklim teknolojisi atık sorununu çözmeye çalışan bir şirketin en iyi örneklerinden biridir. Geçen yıl Kaliforniya'nın Oakland şehrinde kurulan şirket, Teksas'ın Odessa şehrinde bir geri dönüşüm fabrikası inşa etti. Burada, kullanım ömrünü tamamlamış güneş panellerinden malzemelerin %95'ini çıkarıp tedarik zincirine yeniden kazandırıyor.
Geri kazanılan gümüş ve bakırı emtia piyasalarında, cam, silikon ve alüminyumu ise güneş paneli üreticilerine ve operatörlerine satıyor.
ABD Enerji Bilgi İdaresi'nin (EIA) bu yıl ABD'de yeni şebeke ölçekli elektrik üretim kapasitesinin %54'ünün güneş enerjisinden karşılanacağını öngören tahminine atıfta bulunan Solarcycle CEO'su Suvi Sharma , “Güneş enerjisi, baskın enerji üretim biçimi haline geliyor. Ancak bununla birlikte yeni zorluklar ve fırsatlar da ortaya çıkıyor. Güneş enerjisini verimli ve uygun maliyetli hale getirme konusunda olağanüstü bir iş çıkardık, ancak henüz döngüsel hale getirme ve kullanım ömrünün sonundaki [panellerle] başa çıkma konusunda hiçbir şey yapmadık.” dedi.
ABD Enerji Bilgi İdaresi'ne (EIA) göre , geçen yıl şebeke ölçekli elektriğin %13.6'sı rüzgar ve güneş enerjisinden üretildi. Yenilenebilir enerjinin yaygınlaşmasıyla bu rakamların artması muhtemel. Ülkenin en büyük enerji şirketlerinden bazıları şimdiden planlanandan çok daha ileride.
2022 yılında Amerika Birleşik Devletleri'nde satın alınan toplam 13.8 milyon aracın %5.8'ini tamamen elektrikli araçlar oluşturdu ; bu oran 2021'de %3.2 idi . Çevre Koruma Ajansı'nın (EPA) yakın zamanda önerdiği egzoz emisyonu kısıtlamaları ve enerji santrali kurallarıyla birlikte, elektrikli araç satışlarının 2032 yılına kadar %67'lik bir pazar payına ulaşması bekleniyor. Ayrıca, daha fazla enerji şirketi enerji üretiminde elektrikli araçlara geçişi hızlandırmak zorunda kalacak.
İki Partili Altyapı Yasası ve Enflasyon Azaltma Yasası (IRA), her ikisi de yerel güneş paneli ve bileşen üretimi için vergi indirimleri ve finansman sağlar. Ayrıca, yeni güneş teknolojisi araştırmaları için fon sağlar ve kullanım ömrü dolan güneş panellerinin ve rüzgar türbinlerinin güvenli bir şekilde geri dönüştürülmesini teşvik eder.
Solarcycle'ın yanı sıra, First Solar da 2005'ten beri kendi bünyesinde bir geri dönüşüm programına sahip. First Solar'ın baş ürün sorumlusu Pat Buehler , e-postasında şunları belirtti: "İşletmemizi sürdürülebilir bir şekilde büyütmek için döngüselliği operasyonlarımıza entegre etmenin gerekli olduğunu fark ettik. Ancak, kullanım ömrünü tamamlamış panellerden metal ve cam çıkarıp hurda üretmek yerine, geri dönüşüm sürecimiz yeni modüllerde kullanılmak üzere kapalı döngü yarı iletken geri kazanımı sağlıyor."
First Solar, Amerika Birleşik Devletleri'ndeki en büyük güneş paneli üreticisidir. 1999'da Arizona, Tempe'de kurulan şirketin şu anda Ohio'da üretim tesisleri ve Alabama'da inşa halinde olan bir tesisi bulunmaktadır.
Şirket, mevcut silikon veya ince film modüllerinden daha verimli yeni bir konut çatı paneli geliştirmek için 7.3 milyon dolar araştırma fonu aldı.
Ayrıca Okuyun: Teksaslı Girişim Şirketi Ekonomik Güvenliğini Sağlamak İçin Nadir Toprak Mıknatıslarını Geri Dönüştürüyor
Biliyor muydunuz : Eski veya hasarlı güneş panellerinin çoğu, geri dönüşümden daha ucuz olduğu için çöplüklere atılıyor. Bu durum vakaların yaklaşık %90'ında gerçekleşiyor.
Güneş panellerinin çöp sahalarına gitmesini önlemek
Suvi Sharma , "Güneş panellerinin ortalama ömrü yaklaşık 25 ila 30 yıldır ve ülke genelinde halihazırda 500 milyondan fazla panel kurulmuş durumda. Bunların sayısı, bir evin çatısındaki bir düzineden, ticari bir güneş enerjisi santralindeki binlerce panele kadar değişiyor." dedi.
Güneş enerjisi kapasitesinin yıllık %21 oranında artmasıyla , on milyonlarca daha fazla panel kurulacak ve sökülecek. 2019 yılında Renewable Energy dergisinde yayınlanan bir çalışma , 2030 ile 2060 yılları arasında güneş panellerinden yaklaşık 9.8 milyon metrik ton atık oluşabileceği konusunda uyarıyor. Bu durum, gezegenimiz üzerindeki çevresel etkiyi azaltmak için güneş panellerinin bertaraf edilmesinde daha sürdürülebilir ve verimli yöntemlere duyulan acil ihtiyacı vurgulamaktadır.
Sharma ayrıca şunları ekledi: "Şu anda, kullanım ömrünü tamamlamış veya arızalı güneş panellerinin yaklaşık %90'ı çöplüklere gidiyor; bunun başlıca nedeni, onları geri dönüştürmekten çok daha ucuza atmak. Önümüzdeki beş ila on yıl içinde bu farkın önemli ölçüde kapanacağını görüyoruz. Bu, geri dönüşümün daha uygun maliyetli hale gelmesi ve çöplük maliyetlerinin sürekli artmasıyla gerçekleşecek."
Devasa rüzgar türbini kanatları neredeyse tamamen geri dönüştürülebilir
Kullanım ömrünü tamamlamış rüzgar türbinleri, geri dönüşüm konusunda bir başka sorun teşkil ederken, aynı zamanda ticari potansiyel de sunmaktadır. Rüzgar türbinlerinin ömrü 20 yıldır ve hizmet dışı bırakılanların çoğu, kullanım ömrünü tamamlamış güneş panelleriyle birlikte çöplüklere atılmıştır. Bununla birlikte, çelik kuleden kompozit kanatlara kadar bir türbinin neredeyse her bileşeni geri dönüştürülebilir; kanatlar normalde 170 metre uzunluğundadır. Ancak en yeni modeller 350 metreyi aşmaktadır ve bu sorun yaratabilir.
NREL'in 2021 tarihli araştırmasına göre , önümüzdeki beş yıl boyunca Amerika Birleşik Devletleri'nde her yıl 3,000 ila 9,000 arasında rüzgar türbini kanadı hizmet dışı bırakılacak. Bu sayının 2040 yılına kadar 10,000 ila 20,000 arasında artacağı tahmin ediliyor. 2050 yılına kadar toplam 235,000 rüzgar türbini kanadı kaldırılacak ve bu da toplam 2.2 milyon metrik ton kütleye denk geliyor. Bu, 60,627'den fazla tam yüklü traktör yüküne eşdeğerdir.
Dairesel yenilenebilir enerji ekonomisi ve nasıl çalıştığı hakkında bilgi edinin
Sirküler ekonomideki şirketler tüm bu atıkların çöpe gitmesine izin vermemeye karar verdiler, bu nedenle kullanım ömrü dolmuş güneş panelleri ve rüzgar türbinlerinin geri dönüşümü takip ediliyor. Rüzgar türbini üreticileri, öncelikle kanatlarının çöplüklerde birikmesini önlemek için, iş sürdürülebilirliği ruhuna uygun olarak geri dönüşüm ortaklarıyla ortaklık kuruyor.
Knoxville merkezli Carbon Rivers şirketi , sadece türbin kanatlarını değil, aynı zamanda otomotiv, inşaat ve denizcilik sektörlerinden atılan kompozit malzemeleri de parçalayabilen ekipmanlar geliştirdi. Daha sonra bu malzemeleri piroliz işlemi kullanarak geri kazanılmış cam elyafına dönüştürüyor. Şirketin strateji sorumlusu David Morgan , "Bu ekipman, türbin kanatları, deniz araçları, kompozit beton ve otomobil parçalarının yeni nesil üretiminde kullanılabilir" dedi.
Veolia Kuzey Amerika , 2020 yılında Missouri'de bir geri dönüşüm fabrikası kurarak bugüne kadar yaklaşık 2,600 bıçağı işledi. Teknik ve performans kıdemli başkan yardımcısı Julie Angulo , "10 ila 12 yıllık bıçakların ilk dalgasını görüyoruz, ancak bu sayının her yıl artacağını biliyoruz" diyor.
Veolia bu amaçla fırınlı işleme yöntemini kullanıyor. Şirket, parçalanmış bıçakları ve diğer kompozit malzemeleri yeniden birleştirerek yakıt üretme konusunda yenilikçi bir yaklaşım benimsiyor. Daha sonra bu yakıtı kömür, kum ve kil yerine çimento üreticilerine satıyor. Çimento üretiminde bu teknik, karbondioksit emisyonlarını %27, su kullanımını ise %13 oranında azaltıyor.
GE Renewable Energy şirketinin rakipleri, yeni nesil türbin kanatlarının baştan itibaren daha geri dönüştürülebilir olmasını sağlayacak yollar üzerinde çalışıyor. Siemens Gamesa Renewable Energy, hem karasal hem de açık deniz rüzgar türbinleri için tamamen geri dönüştürülebilir kanatlar üretmeye başladı. Amaçları, 2040 yılına kadar tüm türbinlerini tamamen geri dönüştürülebilir hale getirmek. Vestas ise Şubat ayında, epoksi bazlı türbin kanatlarının parçalanıp geri dönüştürülmesini sağlayan yeni bir teknoloji tanıttı.
Ayrıca Okuyun: Norveç Şimdiden Elektrikli Araç Geleceğini Yaşıyor
Elektrikli araç Li-ion pil hurdası
Elektrikli araç pillerinin ömrü 10 ila 20 yıl veya 100,000-200,000 mil olduğundan, geri dönüşümcüler artık ağırlıklı olarak pil üreticilerinin hurdalarını işliyor.
Toronto merkezli Li-Cycle , pilleri ve çöpleri inert malzemelere dönüştüren iki aşamalı bir teknik geliştirdi. Daha sonra bu malzemeleri hidrometalurji işlemi kullanarak parçalayarak ana üretim tedarik zincirine geri satılan mineraller üretiyor. Li-Cycle'ın kurucu ortağı ve CEO'su Ajay Kochhlar , "Rochester [tesisini] bu yılın sonunda devreye almaya başlamayı planlıyoruz" diyor .
Redwood Materials, 2017 yılında JB Straubel tarafından Nevada, Reno dışında kuruldu . Kendisi Tesla'nın eski baş teknoloji sorumlusu ve kurucu ortağı olup, pil geri dönüşümüne yeni bir yaklaşım getiriyor. Redwood, pilleri ve hurda malzemeleri parçalamak için hidrometalurji yöntemini de kullanıyor.
Redwood bir e-postada şunları belirtti: "2025 yılına kadar bir milyon elektrikli araç için yılda 100 GWh katot aktif malzeme ve anot folyo üretmeyi hedefliyoruz. 2030 yılına kadar ise yılda 500 GWh malzeme üretimine ulaşmayı amaçlıyoruz; bu da beş milyon elektrikli araca yetecek kadar pil üretmemizi sağlayacak."
Massachusetts, Westborough merkezli Ascend Elements de hidrometalurji teknolojisini kullanıyor. Katot aktif malzemesini çoğunlukla pil üretiminden kalan atıklardan ve atılmış lityum iyon pillerden elde ediyorlar. Güvenli pil imhası, kullanım ömrünü tamamlamış güneş panelleri ve rüzgar türbinlerinin güvenli bir şekilde geri dönüştürülmesi kadar önemlidir.
Bu bağlamda, NREL'de kıdemli enerji sürdürülebilirlik analisti Garvin Heath şunları söyledi: "Bu gelişmekte olan teknolojilerin bağlamını aklımızda tutmamız ve tüm yaşam döngülerini anlamamız önemlidir. Döngüsel ekonomi, bu sektörlere büyümelerinin nispeten erken bir aşamasında olabildiğince sürdürülebilir ve çevre dostu olmaları için birçok fırsat sunmaktadır."
