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。
Solarcycle是致力于解决未来气候技术废弃物问题的典型案例。该公司去年在加利福尼亚州奥克兰市成立，并在德克萨斯州敖德萨市建立了一座回收工厂。该工厂能够回收废旧太阳能电池板中95%的材料，并将其重新投入供应链。
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。
Solarcycle首席执行官苏维·夏尔马援引美国能源信息署（EIA）的估计数据表示，今年太阳能将占美国新增公用事业规模发电装机容量的54%。他说道：“太阳能正在成为主要的发电方式。但随之而来的是一系列新的挑战和机遇。我们在提高太阳能的效率和降低成本方面取得了显著成就，但在实现太阳能循环利用和处理报废太阳能电池板方面，我们还没有真正做出任何努力。”
根据美国能源信息署（EIA）的数据，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，这些数字可能会继续攀升。美国一些最大的公用事业公司目前的进度已经远远超过了预期。
2022年，美国纯电动汽车销量占总销量13.8万辆的5.8% ，高于2021年的3.2%。随着美国环境保护署（EPA）近期提出的尾气排放限制和发电厂相关规定，到2032年，电动汽车的市场份额可能达到67%。此外，更多公用事业公司将被迫加快其发电转型。
《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之外，First Solar自2005年以来就拥有自己的内部回收计划。First Solar首席产品官Pat Buehler在邮件中提到：“我们意识到，将循环经济理念融入运营对于以可持续的方式扩大业务规模至关重要。但我们的回收流程并非从废旧组件中提取金属和玻璃并制造废料，而是提供闭环半导体回收，用于制造新的组件。”
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。
该公司获得了7.3 万美元的研究经费，用于开发一种比现有硅或薄膜组件效率更高的新型住宅屋顶太阳能电池板。
你知道吗？大多数老旧或损坏的太阳能电池板都被丢弃在垃圾填埋场，因为这比回收利用更便宜。这种情况占到90%左右。
防止太阳能电池板最终被填埋
苏维·夏尔马说：“太阳能电池板的平均寿命约为25至30年，全国已安装超过500亿块。从居民住宅屋顶上的十几块到商业太阳能发电厂的数千块，不一而足。”
随着太阳能装机容量以每年21%的速度增长，数千万块太阳能电池板将被安装——然后被拆除。2019年发表在《可再生能源》杂志上的一项研究警告说，从2030年到2060年，我们可能会看到约9.8万吨太阳能电池板废弃物。这个问题凸显了迫切需要更可持续、更高效的太阳能电池板处置方法，以减轻其对地球环境的影响。
夏尔马进一步补充道：“目前，约90%的报废或有缺陷的太阳能电池板最终都被填埋，这主要是因为填埋成本远低于回收成本。我们预计，未来五到十年内，这一差距将显著缩小。这得益于回收成本的不断提高和填埋成本的持续上涨。”
大型风力涡轮机叶片几乎完全可回收
退役的风力涡轮机带来了另一个回收利用难题，同时也蕴藏着巨大的商业潜力。风力涡轮机的使用寿命约为20年，大多数退役的涡轮机都和废旧的太阳能电池板一样被填埋了。然而，涡轮机的几乎每个部件都是可以回收利用的，从钢制塔架到通常长170英尺的复合材料叶片。但最新型号的叶片长度超过350英尺，这可能会带来一些问题。
根据美国国家可再生能源实验室 (NREL) 2021 年的一项研究，未来五年，美国每年将有 3,000 至 9,000 片螺旋桨叶片退役。预计到 2040 年，这一数字将增加到 10,000 至 20,000 片。到 2050 年，将有 235,000 片螺旋桨叶片被拆除，总质量达 2.2 万吨，相当于超过 60,627 辆满载拖拉机的重量。
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。
位于诺克斯维尔的Carbon Rivers公司研发出一种设备，不仅可以粉碎涡轮叶片，还可以粉碎来自汽车、建筑和船舶行业的废弃复合材料。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。公司首席战略官大卫·摩根表示： “这项技术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。”
威立雅北美公司于2020年在密苏里州开设了一家回收工厂，迄今已处理了约2,600片刀片。威立雅北美公司技术与性能高级副总裁朱莉·安古洛表示： “我们目前看到的第一批刀片已经使用了10到12年，但我们知道这个数字会逐年上升。”
威立雅利用窑炉协同处理技术来实现这一目标。该公司采用了一种创新方法，将碎裂的叶片和其他复合材料重新组合，制成燃料。然后，威立雅将这种燃料出售给水泥生产商，作为煤炭、沙子和粘土的替代品。在水泥生产中，这项技术可减少27%的二氧化碳排放和13%的用水量。
通用电气可再生能源公司的竞争对手们正致力于从一开始就让下一代风力涡轮机叶片更易于回收利用。西门子歌美飒可再生能源公司已开始为陆上和海上风力涡轮机生产完全可回收的叶片。他们的目标是到2040年实现所有涡轮机完全可回收。维斯塔斯公司于今年2月推出了一项新技术，该技术能够将环氧树脂基涡轮机叶片分解并回收利用。
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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。
总部位于多伦多的Li-Cycle公司发明了一种两步法技术，可以将电池和垃圾转化为惰性材料。然后，该公司利用湿法冶金工艺将这些惰性材料粉碎，生产出矿物，并将其重新销售到主要的制造供应链中。Li-Cycle公司的联合创始人兼首席执行官Ajay Kochhlar表示：“我们正按计划推进，预计将于今年年底开始调试罗切斯特工厂。”
Redwood Materials公司由JB Straubel于2017年在内华达州里诺市郊创立。Straubel是特斯拉的前首席技术官兼联合创始人，他采用了一种全新的电池回收方法。Redwood公司还利用湿法冶金技术来分解电池和废料。
Redwood在一封电子邮件中表示：“我们的目标是到2025年，每年生产100吉瓦时（GWh）的阴极活性材料和阳极箔，以满足100万辆电动汽车的需求。到2030年，我们的目标是将材料产量扩大到每年500吉瓦时（GWh），这将足以生产出500万辆电动汽车所需的电池。”
总部位于马萨诸塞州韦斯特伯勒的Ascend Elements公司也采用湿法冶金技术。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。安全处置电池与安全回收利用废旧太阳能电池板和风力涡轮机同等重要。
对此，美国国家可再生能源实验室（NREL）高级能源可持续发展分析师加文·希思表示：“重要的是，我们要牢记这些新兴技术的背景，并了解它们的完整生命周期。循环经济为这些行业提供了许多机会，使它们能够在发展的早期阶段就尽可能地实现可持续性和环境友好性。”
