Energiasiirtymä tapahtuu ennennäkemättömällä vauhdilla. MEA-PVPS:n viimeisimmän raportin mukaan vuonna 2024 yksinään asennettiin maailmanlaajuisesti 601 Gt aurinkovoimaloita, mikä vastaa yhteensä 2,2 Tt. Tämän menestyksen takana piilee kuitenkin ekologinen paradoksi. Kuten tutkija Rabia Sharaf varoittaa The Conversation -julkaisussa, rakennamme tulevaisuutta potentiaalisen jätteen vuorelle, joka on pohjimmiltaan ”teollinen voileipä”, jota on käytännössä mahdotonta jakaa.
Sandwich-tyyppinen rakenne: pitkäikäisyyden ansa. Jotta paneeli kestäisi rakeita, lunta ja tuulta 30 vuoden ajan, se valmistetaan yhdistämällä kerroksittain lasia, silikonia ja polymeerejä, jotka on kiinnitetty niin vahvoilla liimoilla, että ne muodostavat yhtenäisen kokonaisuuden. Kuten Sharaf selittää, juuri tämä kestävyys on myös sen haittapuoli, koska materiaalien erottaminen käyttöiän päätyttyä on niin kallista, että suurin osa päätyy lopulta kaatopaikalle.
Tämä on vakava ongelma. Jo vuonna 2016 IRENA varoitti, että vuoteen 2050 mennessä aurinkoenergian jätteiden määrä voi nousta 250 miljoonaan tonniin, mikä on 10 % kaikesta elektroniikkajätteestä planeetalla.
Kiina ja ylituotannon ”myrkky”. Geopoliittiset tekijät ovat kiihdyttäneet tämän kriisin kehittymistä. Kiina vastaa 90 % maailman aurinkopaneelien tuotantokapasiteetista, ja pyrkiessään johtamaan alaa Aasian jättiläinen tuotti viime vuonna 588 Gt, kaksinkertaistaen maailmanlaajuisen kysynnän .
Tämä halpojen paneelien virta johti hintojen laskuun ja monen miljoonan tappioihin, mutta se loi myös väärän kannustimen: ostaa uusi paneeli niin halvalla, että vanhan korjaaminen tuntuu kannattamattomalta. Analyytikko Bo Zhengyuan selittää, että ”eläimellinen henki”, joka takasi kiinalaisen teollisuuden menestyksen, tukahduttaa nyt sen täyttämällä maailman laitteilla, jotka vanhentuvat kahden vuosikymmenen kuluttua, ellei liiketoiminnasta luopumista koskevaa strategiaa kehitetä.
Kyllästymislaboratorio. Toinen ongelma on perusasioiden laiminlyönti, kuten Espanjassa. Viime kesänä maa rikkoi ennätykset tuottamalla yli 10 500 GWh kuukaudessa aurinko- ja tuulienergialla, mutta järjestelmä ei kykene käsittelemään tätä määrää. Espanja menettää jo 7 % puhtaasta energiastaan verkkojen ja varastojen puutteen vuoksi.
”Virhe ei ollut paneelien asentamisessa, vaan sähköverkon laiminlyönnissä”, sanoi yksi Financial Timesin johtajista. Investointien puute johti aurinkovoimaloiden arvon laskuun 30 % vain yhden vuoden aikana, mikä pakotti ne myymään tuotteitaan pilkkahintaan. Jos näitä voimaloita hallinnoivat yritykset menevät konkurssiin tai muuttuvat kannattamattomiksi, kuka huolehtii miljoonista paneeleista, kun ne lakkaavat toimimasta?
Nykyiset kierrätysrajoitukset: silppuaminen ei ole kierrätystä. Nykyinen kierrätys jättää toivomisen varaa. The Conversationin mukaan useimmat tehtaat silppuavat paneelit vain saadakseen alumiinia ja lasia, joiden arvo on alhainen. Todellinen aarre – erittäin puhdas hopea, kupari ja pii – menetetään prosessissa.
Vaikka hopea muodostaa vain 0,14 % paneelin painosta, sen osuus paneelin materiaalista arvosta on 40 %. Murskauksessa tämä metalli hajoaa pölyksi ja sekoittuu epäpuhtauksiin, mikä tekee siitä palautumattoman. Lähteiden mukaan vuoteen 2050 mennessä heitämme pois materiaaleja noin 15 miljardin dollarin arvosta.
On kuitenkin myös toivon pilkahduksia. Yleisestä tilanteesta huolimatta teknologia yrittää ratkaista tämän ongelman:
- Hopean talteenotto: Camerinon yliopiston (Italia) tutkijat ovat kehittäneet hydrometallurgisen teknologian, jonka avulla voidaan talteenottaa 99 % puhdasta hopeaa ilman aggressiivisten kemikaalien käyttöä.
- Merkittävä saavutus täysin kierrätysmateriaalista valmistettujen paneelien luomisessa: kiinalainen jättiyritys Trina Solar on onnistuneesti luonut ensimmäisen paneelin, joka on valmistettu kokonaan kierrätetystä kiteisestä piistä. Vaikka sen tehokkuus (20,7 %) on hieman alhaisempi kuin uuden paneelin (25 %), se osoittaa, että tuotannon kierrätys on mahdollista ja että kierrätetyn materiaalin ominaisuudet vastaavat jo täysin nykyisiä alan standardeja.
- Edistykselliset tehtaat Espanjassa ja Yhdysvalloissa: Yhdysvalloissa SolarCycle-yritys pyrkii kierrättämään 99 % aurinkosähkömateriaaleista, ja Espanjassa CERFO-projekti Teruelissa asemoituu eurooppalaiseksi edelläkävijäksi piin kierrätyksessä – komponentissa, jota on historiallisesti ollut vaikea kierrättää.
Korjaus ennen kierrätystä: ”modernisointi”. Ennen kuin paneeli päätyy kierrätyslaitokseen, on olemassa ympäristöystävällisempi vaihtoehto: modernisointi . Kastilia-La Manchan yliopiston tutkimus osoittaa, että aurinkovoimalan yksittäisten komponenttien uusiminen voi maksimoida tuotannon ja kannattavuuden ilman täydellistä purkamista.
Japanissa startup-yritys Girasol Energy on onnistunut kunnostamaan maan vanhimman aurinkovoimalan (perustettu vuonna 1994) tavoitteenaan varmistaa sen toiminta 50 vuoden ajan hyödyntämällä big dataa vikojen vaiheittaiseen havaitsemiseen ilman koko laitteiston vaihtamista.
Digitaaliset passit ja modulaarinen rakenne. Lopullinen ratkaisu voidaan löytää sääntelystä. Euroopan unioni aloittaa digitaalisen tuotepassin (DPP) käyttöönoton vuonna 2027. Kuten EU:n lähde selittää, tämä asiakirja antaa pääsyn tietoihin kunkin paneelin alkuperästä, materiaaleista ja purkuohjeista. Tämä passi, yhdessä The Conversation -sivustolla mainittujen digitaalisten kaksoiskappaleiden kanssa, antaa teknisille asiantuntijoille mahdollisuuden seurata suorituskykyä reaaliajassa ja tietää tarkasti, miten materiaalisandwich voidaan purkaa vahingoittamatta materiaaleja.
Kohtaaminen aurinkoparadoksin kanssa. Aurinkoenergia on välttämätöntä ilmaston lämpenemisen hillitsemiseksi, mutta se ei voi olla ”puhdasta”, jos sen lopputulos saastuttaa ympäristöä. Tällä hetkellä ala on edessään vakavimman haasteensa: paneelien uudelleensuunnittelu paitsi aurinkoenergian talteenottoa varten, myös sen varmistamiseksi, että auringon laskun jälkeen ne eivät jätä jälkeensä lasia ja muovia, jota tulevat sukupolvet eivät pysty käsittelemään.
