يمكن أن تواجه الطاقة الشمسية وطاقة الرياح مشكلة نفايات هائلة إذا لم يتم التعامل معها قريبًا، مع تزايد عدم اليقين بشأن ما يجب فعله بالمكونات في نهاية عمرها الافتراضي. تستثمر بعض البلدان الآن بشكل كبير في عمليات إعادة التدوير للألواح الشمسية وتوربينات الرياح التي لم تعد تعمل، في حين أن العديد من البلدان الأخرى غير متأكدة من أفضل السبل للتعامل مع المشكلة على نحو مستدام. ولكن هناك شيء واحد مؤكد، وهو أن طاقة الرياح والطاقة الشمسية ستكون أقل اخضرارًا بكثير ما لم تضع الحكومات في جميع أنحاء العالم لوائح شاملة حول كيفية إدارة نفايات الطاقة المتجددة بشكل مناسب.

تحدث إدارة نهاية عمر الخلايا الكهروضوئية (PV) عندما يتم إيقاف تشغيل المعدات الشمسية. ومع تشغيل الملايين من التركيبات الشمسية في الولايات المتحدة وحدها ومئات الملايين من الألواح الشمسية قيد الاستخدام، من المهم التفكير في ما يجب فعله بهذه المعدات بمجرد عدم إمكانية استخدامها. بحلول عام 2020، كانت عمليات الطاقة الشمسية توفر حوالي 40% من قدرة توليد الكهرباء في الولايات المتحدة، وهي زيادة هائلة من 4% قبل عقد من الزمن فقط. في الوقت الحالي، هناك الكثير من الألواح الشمسية المستخدمة حديثة العهد التي تم تركيب العديد منها منذ عام 2017. نظرًا لأن عمر الوحدة الكهروضوئية يتراوح بين 30 و35 عامًا، في المتوسط، فقد أجلت العديد من الشركات في جميع أنحاء الولايات المتحدة النظر في ما يجب القيام به مع نفايات صناعة الطاقة الشمسية حتى الآن.

لكن الحكومة بحاجة إلى وضع لوائح شاملة مطبقة للتخلص من مكونات الطاقة الشمسية وإعادة تدويرها الآن، قبل أن تتراكم المشكلة. تعتقد الوكالة الدولية للطاقة المتجددة (IRENA) أن النفايات الكهروضوئية التراكمية في نهاية عمرها في الولايات المتحدة ستصل إلى ما بين 0.17 و1 مليون طن بحلول نهاية العقد. في النهاية ، هذا يعادل حوالي 0.5% من إجمالي النفايات الصلبة السنوية في الولايات المتحدة. في الوقت الحالي، نظرًا لأن تكلفة إعادة التدوير أعلى بكثير من التخلص منها ، فقد اختارت العديد من الشركات إرسال معدات الطاقة الشمسية القديمة إلى مكبات النفايات. بحلول عام 2050 ، يمكن أن يكون لدى الولايات المتحدة ما يصل إلى 10 ملايين طن إجمالي من الألواح. بالنظر إلى أنه من المتوقع أن تمتلك الولايات المتحدة ثاني أكبر عدد من الألواح الشمسية منتهية الصلاحية على مستوى العالم بحلول عام 2050، يجب على الحكومة وضع لوائح للتعامل مع نفايات المعدات الشمسية بما يتماشى مع التحول الأخضر للبلاد.

أما فيما يتعلق بطاقة الرياح التي تعد أحد أسرع مصادر توليد الكهرباء نموًا، فهناك حاجة كبيرة لإنشاء اقتصاد دائري لتجنب ترك التوربينات القديمة في مدافن النفايات. لقد بدأنا في رؤية المزيد من الابتكارات المتكررة في تصنيع التوربينات، وذلك بفضل سنوات من الاستثمار في البحث والتطوير، مما يعني أنه يمكن الآن تصميم التوربينات باستخدام مواد وموارد وطاقة أقل. تم تطوير الكثير من المعدات أيضًا مع مراعاة انتقالها إلى نهاية عمرها الافتراضي، حيث أصبحت العديد من التوربينات الآن أطول عمراً ويسهل تفكيكها  لإعادة استخدامها.

منذ عام 2021، يعمل مكتب تقنيات طاقة الرياح (WETO) مع وزارة الطاقة الأمريكية، بالإضافة إلى شركاء من قطاعات الصناعة والتعليم، لإنشاء تقنيات إعادة تدوير ريش الرياح وتطوير اقتصاد دائري لتوربينات الرياح بأكملها. والآن، تتوقع الشركات إعادة تدوير توربينات الرياح والألواح الشمسية وبطاريات الليثيوم أيون للسيارات الكهربائية كمشروعات تجارية كبيرة. شهدت العديد من الشركات الناشئة الخاصة في جميع أنحاء الولايات المتحدة أخطاء الماضي – عندما لم يتم إيقاف تشغيل مناجم الفحم وآبار النفط بشكل صحيح – واستخدمت هذه الأمثلة للترويج لإعادة تدوير الطاقة الخضراء.

تعد سولار سايكل (Solarcycle) واحدة من الشركات التي تأمل في حل مشكلة النفايات، حيث أطلقت أول منشأة لإعادة التدوير في أوديسا بولاية تكساس. تستخلص الشركة 95% من المواد من الألواح الشمسية التي انتهى عمرها الافتراضي لإعادة استخدامها في الصناعة. تبيع الفضة والنحاس المستخرج من الألواح في أسواق السلع، وتبيع الزجاج والسيليكون والألومنيوم لمصنعي الألواح ومشغلي مزارع الطاقة الشمسية.

قال سوفي شارما الرئيس التنفيذي لشركة سولار سايكل (Solarcycle): “لقد أصبحت الطاقة الشمسية الشكل الرئيسي لتوليد الطاقة. ولكن مع [القدرة المتزايدة] تأتي مجموعة جديدة من التحديات والفرص. لقد قمنا بعمل استثنائي جعل الطاقة الشمسية فعالة من حيث التكلفة، ولكن في الحقيقة لم نفعل أي شيء حتى الآن لجعلها دائرية بالتعامل مع [الألواح] منتهية الصلاحية”.

في الوقت الحالي، ينتهي المطاف بحوالي 90% من الألواح الشمسية التي انتهى عمرها الافتراضي في مدافن النفايات. لكن شارما يتوقع أن يتغير هذا بشكل كبير خلال العقد المقبل، مع زيادة تكاليف مدافن النفايات والابتكارات في إعادة التدوير التي تؤدي إلى انخفاض التكاليف. في الواقع، من المتوقع أن تبلغ قيمة سوق مواد الألواح الشمسية المعاد تدويرها أكثر من 2.7 مليار دولار بحلول عام 2030، بزيادة من 170 مليون دولار في عام 2022. ومن المتوقع أن تستمر في النمو على مدى العقود التالية لتصل إلى 80 مليار دولار بحلول عام 2050. يعتقد المختبر الوطني للطاقة المتجددة التابع لوزارة الطاقة (NREL) أن المواد المعاد تدويرها يمكن أن تلبي ما بين 30 و50% من احتياجات تصنيع الطاقة الشمسية في الولايات المتحدة بحلول عام 2040 إذا أقرت الحكومة لوائح إعادة التدوير المناسبة الآن.

في حين أن هناك مشكلة كبيرة في التصرف في نفايات الطاقة الشمسية وطاقة الرياح والبطاريات في الوقت الحالي، إلا أن هناك الكثير من التفاؤل بشأن نمو صناعة إعادة تدوير مكونات الطاقة النظيفة. ومع اتضاح الحاجة إلى أساليب التخلص الأفضل من النفايات لدعم التحول الأخضر، تستثمر المزيد من الشركات في جميع أنحاء الولايات المتحدة (والعالم) في تطوير عمليات إعادة التدوير، مما سيساعد في ضمان بقاء مشاريع الطاقة المتجددة خضراء.

اقرأ أيضًا الذكاء الاصطناعي يعيد تشكيل الوظائف

المصدر: أويل برايس