越来越多的初创企业正在涌现，其目标是回收、再循环和再利用气候技术新发展中遗留的材料。这些组织旨在通过回收报废的太阳能电池板和风力涡轮机，建立清洁能源部件的循环经济。
Solarcylcle、First Solar、Li-Cycle、Redwood Materials、Carbon Rivers 和 Veolia 等公司致力于减少废物并寻找经济用途，同时解决环境问题。迅速发展的太阳能和风能行业以及日益普及的电动汽车 (EV) 提醒人们要解决废物问题。
日益依赖可再生能源是减少化石燃料开采的当务之急。日益增长的可再生能源行业很快就会产生大量垃圾。在不久的将来，这些数以百万计的光伏 (PV) 太阳能电池板、风力涡轮机和锂离子电动汽车电池将达到各自的生命周期的终点。
一些新创业公司正在寻求为清洁能源组件创造循环经济。他们希望确保自己不会重蹈覆辙，不再清理废弃的煤矿、油井和发电厂。这些创业公司旨在回收、再循环和再利用气候技术创新的部分内容，以打造可持续且有利可图的解决方案。
太阳轮 是一家试图解决未来气候技术废物问题的公司的典型例子。该公司去年在加利福尼亚州奥克兰成立，并在德克萨斯州敖德萨建造了一家回收工厂。在那里，它从报废太阳能电池板中去除并重新引入 95% 的材料，并将其重新引入供应链。
该公司在商品市场上销售回收的银和铜，并向太阳能电池板生产商和运营商销售玻璃、硅和铝。
援引美国能源信息署的估计表明 太阳能将占新增公用事业规模发电量的 54% 今年在美国，Solarcycle 首席执行官 苏维·夏尔马 说： “太阳能正在成为发电的主要形式。但随之而来的是一系列新的挑战和机遇。我们在提高太阳能效率和成本效益方面做得非常出色，但在实现太阳能循环利用和处理报废太阳能板方面还没有做任何事情。”
根据 美国能源信息署 据美国能源信息署 (EIA) 称，去年风能和太阳能发电量占公用事业规模发电量的 13.6%。随着可再生能源的扩张，这些数字可能会上升。美国一些最大的公用事业公司已经提前完成了计划。
所有-电动汽车销量增长5.8% 占 13.8 年美国汽车总销量 2022 万辆，较 3.2 年的 2021% 有所上升。 环保局 (EPA) 最近提出的尾气排放限制和发电厂规则，到 67 年电动汽车销售可能会占据 2032% 的市场份额。此外，更多的公用事业公司将被迫加速其发电转型。
《两党基础设施法案》和《通货膨胀削减法案》（IRA）都为国内太阳能电池板和组件制造提供税收减免和融资。它们还为新型太阳能技术的研究提供资金，并鼓励安全回收报废太阳能电池板和风力涡轮机。
除了 Solarcycle， 第一太阳能自 2005 年以来，First Solar 一直有一个内部回收计划。First Solar 首席产品官 帕特·布勒 他在邮件中提到， “我们认识到，将循环利用融入到我们的运营中对于以可持续的方式扩大业务规模是必不可少的。但我们的回收流程不是从报废面板和制造废料中提取金属和玻璃，而是提供闭环半导体回收以用于新模块。”
First Solar 是美国最大的太阳能电池板制造商。该公司于 1999 年在亚利桑那州坦佩市成立，目前在俄亥俄州设有生产基地，在阿拉巴马州还正在建设一个生产基地。
公司收到 7.3 万美元的研究 资金用于开发比现有硅或薄膜模块更高效的新型住宅屋顶电池板。
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你知道吗：大多数旧的或损坏的太阳能电池板都被丢弃在垃圾填埋场，因为这比回收它们更便宜。大约 90% 的情况都是这样。
防止太阳能电池板最终被填埋
“太阳能电池板的平均寿命约为 25 至 30 年，全国已安装了超过 500 亿块。从住宅屋顶上的十几块到商业太阳能发电场的数千块。” Suvi Sharma 说道。
随着太阳能发电容量不断增加 21% 年利率，将安装和拆除数千万块太阳能板。一项发表于 2019 年可再生能源 警告称，从 2030 年到 2060 年，我们可能会看到约 9.8 万公吨的太阳能电池板废物。这个问题强调了迫切需要更可持续、更高效的太阳能电池板处理方法，以减轻对地球的环境影响。
Sharma 进一步补充道， “目前，约 90% 的报废或有缺陷的太阳能电池板最终都被填埋，主要是因为倾倒它们的成本远低于回收它们的成本。我们认为，在未来五到十年内，这一差距将大大缩小。通过结合回收变得更具成本效益和填埋成本只会增加。”
大型风力涡轮机叶片几乎完全可回收
退休 风力涡轮机 风力涡轮机的使用寿命为 20 年，大多数退役的风力涡轮机都与废弃的太阳能电池板一起被填埋。然而，涡轮机的几乎每个部件都是可回收的，从钢塔到复合材料叶片，通常长度为 170 英尺。但最新的型号长度超过 350 英尺，这可能会带来问题。
根据 2021 年 NREL 的一项研究预计未来五年内，美国每年将有 3,000 至 9,000 个叶片退役。预计到 10,000 年，这一数字将增加到 20,000 至 2040 个。 到 2050 年，将拆除 235,000 万片叶片，总质量达2.2万公吨，相当于60,627辆满载的拖拉机的重量。
了解循环可再生能源经济及其运作方式
循环经济中的公司决定不让所有这些废物白白浪费，这就是为什么回收报废太阳能电池板和风力涡轮机的原因。风力涡轮机制造商本着商业可持续性的精神与回收伙伴合作，主要是为了避免他们的叶片堆积在垃圾填埋场。
碳河总部位于诺克斯维尔的该公司制造的设备不仅能粉碎涡轮叶片，还能粉碎汽车、建筑和船舶工业产生的废弃复合材料。然后，该公司利用热解工艺将这些材料转化为再生玻璃纤维。 大卫摩根该公司首席战略官表示， “它可用于下一代涡轮叶片、船舶、复合混凝土和汽车零部件的制造。”
威立雅北美，于 2020 年在密苏里州启动了一家回收工厂，迄今已处理了约 2,600 块刀片。 朱莉·安古洛技术和性能高级副总裁表示， “我们看到第一批刀片已经有 10 到 12 年的历史了，但我们知道这个数字将逐年增加。”
威立雅利用窑炉协同处理来实现这一目的。该公司采用创新方法，将碎刀片和其他复合材料重新组合以生产燃料。然后将其出售给水泥制造商，作为煤、沙子和粘土的替代品。在水泥制造中，该技术 减少 27% 的二氧化碳排放量和 13% 的水资源使用量.
通用电气可再生能源公司的竞争对手正在研究如何从一开始就让下一代叶片更具可回收性。 西门子Gamesa可再生能源 已开始为陆基和海上风力涡轮机制造完全可回收的叶片。他们的目标是到 2040 年使所有涡轮机都完全可回收。 维斯塔斯 今年 2 月，该公司推出了一项新技术，可以分解和回收环氧树脂基涡轮叶片。
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电动汽车锂离子电池废料
由于电动汽车电池的使用寿命为 10 至 20 年，或 100,000 至 200,000 英里，因此回收商现在主要处理电池制造商的废料。
力骑总部位于多伦多的 Li-Cycle 发明了一种两步技术，可将电池和垃圾转化为惰性材料。然后使用湿法冶金工艺将它们粉碎，生产出矿物，再卖回主要制造供应链。Li-Cycle 的联合创始人兼首席执行官 阿贾伊·科赫拉尔 说： “我们将于今年年底开始投入使用罗切斯特（工厂）。”
红木材料 成立于 2017 年，总部位于内华达州里诺市郊，创始人是 JB斯特劳贝尔他是特斯拉前首席技术官兼联合创始人，正在采取一种新颖的电池回收方法。Redwood 还使用湿法冶金来分解电池和废料。
雷德伍德在一封电子邮件中表示， “我们的目标是到 100 年为 2025 万辆电动汽车生产 2030 GWh/年的阴极活性材料和阳极箔。到 500 年，我们的目标是将材料产量扩大到 XNUMX GWh/年，这将足以为 XNUMX 万辆电动汽车提供动力。”
提升元素总部位于马萨诸塞州韦斯特伯勒的该公司也使用湿法冶金技术。他们主要从电池制造废料以及废弃的锂离子电池中提取阴极活性材料。安全处理电池与安全回收报废太阳能电池板和风力涡轮机同样重要。
在此背景下， NREL, 加文·希思 说： “我们必须牢记这些新兴技术的背景，并了解其整个生命周期。循环经济为这些行业提供了许多机会，使其在相对早期的发展阶段尽可能地实现可持续性和环保性。”
