在一份新的综合文献综述中,美国能源部国家可再生能源实验室(NREL)的研究人员发现,循环利用的替代品在为太阳能光伏(PV)和电池技术构建有效的循环经济方面可能具有尚未开发的潜力。这些替代策略,如减少制造中原始材料的使用,重新用于新的应用,延长产品寿命,可能为构建可持续的产品生命周期提供新的途径。
这些见解来自于对3000多份科学出版物的分析,这些出版物探讨了最常见的光伏和锂离子电池技术的生命周期,包括起始材料、环境影响和寿命终止选项。NREL的研究人员研究了10种可能的循环经济途径。研究结果强调了研究和实施光伏和电池技术循环经济的关键见解、差距和机会,包括目前未充分利用的战略。
随着美国从化石燃料转向使用更多清洁能源,预计对光伏电池板和锂离子电池的需求将增加。为这些技术创造强大的循环经济可以缓解对原材料的需求,减少废物和环境影响。循环经济战略还具有创造清洁能源就业机会和解决环境正义问题的潜力。
研究人员指出,对回收的强调可能会忽视对其他策略的研究可能揭示的挑战和机遇。NREL高级环境科学家、能源分析师、杰出研究人员加文·希思(GarvinHeath)表示:“如果你能将其作为一种工作产品保存更长时间,那就比将其分解为回收过程中产生的元素要好。”。“而且,当一种产品确实达到其寿命的终点时,回收并不是唯一的选择。”
他说,与第一种产品的使用时间更长相比,解构过程需要更多的能源,并产生更多相关的温室气体排放,然后构建到另一种产品中。Heath和他的NREL同事Drwarakanath Ravikumar是《空气与废物管理协会第52届年度评论》的主要作者,该评论题为《锂离子电池和光伏组件循环经济评论》鈥擲《现状、挑战与机遇》,发表在《空气与废物管理协会杂志》6月版上。
他们的合著者也是来自NREL的BriannaHansen和ElaineKupets。
希思说:“人们通常将产品生命周期概括为‘拿走、制造、浪费’。”。“回收利用受到了很多关注,因为它解决了废物部分,但在参与和制造部分也有支持循环经济的方法。”
他说,回收技术中使用的材料比将其丢弃在垃圾填埋场更可取,“但如果我们能考虑设计一种产品,使其一开始使用更少的材料,或使用更少的危险材料,那应该是第一个策略。”
作者还指出,在开发光伏和电池回收方法方面仍然存在挑战。目前还没有一种综合回收工艺可以回收任何一种技术的所有材料,现有的研究更多地集中在实验室规模的方法上。