پشت پرده پنل های خورشیدی انرژی پاکی که ممکنست به آلودگی ختم شود
به گزارش ما دیجیتال، در حالیکه بیشتر از 30 درصد از مزرعه های خورشیدی بزرگ آمریکا از پنل های لایه نازک کادمیوم تلورید بهره می برند، فرارسیدن انتهای عمر 25 ساله این تجهیزات و انباشت آنها در دفنگاه های زباله، خطرات محیط زیست جدی همچون نشت فلزات سمی به آب های زیرزمینی و تهدید حیات گونه های در معرض انقراض را به دنبال داشته است.
تینا مزدکی_ پنل های خورشیدی که بدون هیچ نوع تحرکی درحال تولید انرژی هستند، از نوع ماژول های لایه نازک (Thin-film)، تیره و دارای کارآمدی بالا هستند و بخش اعظم دو دهه گذشته را به انجام وظیفه پرداخته اند. هیچ کس با قدم زدن در بین ردیف های این پنل ها حدس نخواهد زد چه چیزی در درون هر یک از آنها محکم آب بندی شده است.
تگزاس در کل ظرفیت نصب شده برق خورشیدی در مقیاس صنعتی پیشتاز ایالات متحده است؛ ازاین رو آن چه برای این پنل ها در مرحله بعدی رخ می دهد، همان جایی است که داستان انرژی پاک پیچیده میشود. یک لایه نیمه هادی باریک تر از موی انسان، حامل فلزی است که برای دهه ها توسط سازمان محافظت از محیط زیست ایالات متحده (EPA) بعنوان یک آلاینده اولویت دار طبقه بندی شده است.
این پنل ها زیبا، مولد و دارای هزینه نگهداری پایین هستند. اما موج اول این پنل ها حالا به انتهای عمر مفید خود می رسد و پرسشی که هیچ کس فکر نمی کرد باید با صدای بلند بپرسد، بالاخره طنین انداز شده است.
فناوری پنهانی که یک سوم از توان خورشیدی آمریکا را فتح کرد طبق اعلام دفتر فناوری های انرژی خورشیدی وزارت انرژی آمریکا، سلول های فتوولتائیک لایه نازک کادمیوم تلورید (CdTe) بالاتر از ۳۰ درصد از بازار پنل های خورشیدی در مقیاس صنعتی را در اختیار دارند. این سهمی فوق العاده برای فناوری شمرده می شود که اغلب صاحبان خانه ها حتی نام آنرا هم نشنیده اند.
ورود این فناوری نه بوسیله جنجال های تبلیغاتی، بلکه از مسیر توجیه اقتصادی بوده است. فناوری CdTe دوام بالا، انرژی تجسم یافته (Embodied Energy) پایین، فرایند تولید سریع و قابلیت جذب سرمایه اثبات شده ای را ارائه می کند. برعکس پنل های سیلیسیمی متداول، ماژول های CdTe بصورت یکپارچه ساخته شده و مستقیماً روی صفحات تک لایه شیشه ای لایه نشانی می شوند.
این سادگی در ساخت به کاهش هزینه ها کمک کرد و این پنل ها در پهنه های کویری از کالیفرنیا تا تگزاس و فلوریدا گسترش یافتند. پنل های CdTe در تعدادی از بزرگ ترین مزارع خورشیدی ساخته شده در جهان مانند دیزرت سان لایت (Desert Sunlight)، توپاز (Topaz Solar Farms) و آگوا کالینته (Agua Caliente) به کار رفته اند. برای بالاتر از دو دهه، این داستان کاملا مثبت و امیدبخش بود.
طول عمری که ابدی به نظر می رسید، تا این که تقویم رسید پنل های خورشیدی برمبنای طول عمر بالایشان فروخته می شوند. ۲۵ سال تولید برق پاک، استانداردی است که عرضه می شود و ماژول های CdTe عموماً این تعهد را برآورده می کنند. با طول عمر ۲۵ تا ۳۰ ساله، پنل های نصب شده در جریان رونق اولیه صنعت خورشیدی در دهه ۲۰۰۰ حالا به انتهای عمر خود نزدیک می شوند و نیازی فوری برای مدیریت صحیح زباله های الکترونیکی بوجود آورده اند.
از آنجائیکه تگزاس رتبه اول ظرفیت خورشیدی صنعتی آمریکا را داراست، سرنوشت آتی این پنل ها نقطه ای است که داستان انرژی پاک در آن پیچیده میشود. اکنون نزدیک به ۹۰ درصد از پنل های خورشیدی در انتهای عمر عملیاتی خود راهی دفنگاه های زباله (لندفیل ها) می شوند.
این آمار در ارتباط با کل صنعت خورشیدی است و پنل های CdTe هم از آن مستثنی نیستند. عددی که اهمیت دارد وزن پنل نیست؛ بلکه اتفاقی است که در یک بعدازظهر بارانی در داخل دفنگاه زباله رخ می دهد.
آزمایش های آزمایشگاهی چه چیزی را کشف کردند؟ محققان سلول های لایه نازک خردشده CdTe را در ستون های آزمایشی قرار داده اند که برای شبیه سازی شرایط اسیدی دفنگاه های زباله شهری طراحی شده اند. مطالعات شبیه ساز این شرایط نشان میدهد که بخش های قابل توجهی از کادمیوم و تلوریم می توانند ظرف چند هفته وارد شیرابه های مصنوعی شوند.
شیرابه دفنگاه زباله در همان جا باقی نمی ماند؛ بلکه از میان خاک حرکت کرده، به آب های زیرزمینی کم عمق می رسد و در تگزاس، این آب های زیرزمینی رودخانه ها را تغذیه می کنند. اطمینان بخشی استاندارد صنعت این است که پنل های سالم و آب بندی شده در طول عملکرد عادی حداقل ریسک را دارند؛ نقطه نظری که علم هم به صورت گسترده از آن پشتیبانی می کند.
اما شرایط دفنگاه زباله، یک عملکرد عادی نیست. در لندفیل، پنل ها خرد می شوند، شیشه می شکند و لایه محافظی که همه چیز را در جای خود نگه می دارد، صدمه می بیند.
موجودی که هیچگاه نخواست قسمتی از گذار انرژی باشد ورود کادمیوم به آب های زیرزمینی یا پهنه های آبی مجاور می تواند برای آبزیان بسیار سمی باشد. رودخانه های تگزاس مانند گوادالوپ (Guadalupe) و سان مارکوس (San Marcos) از میان مناطق خورشیدی عبور می کنند و هر دو زیستگاه ماهی های آب شیرین بومی هستند که از زمان قبل از ورود اروپائی ها در این جریان های زلال آهکی زندگی می کرده اند.
دارتر فواره ای (Fountain Darter)، ماهی کوچکی که در هیچ جای دیگر کره زمین یافت نمی گردد، چشمه های سان مارکوس را که روان آب های مناطق تپه ای بالادست را دریافت می کنند، فیلتر می کند. این گونه اکنون در لیست گونه های در معرض انقراض قرار دارد.
کادمیوم در بافت ماهی ها تجمع زیستی پیدا می کند و زنجیره غذایی را به روش هایی مسموم می سازد که هیچ نمودار راندمانی قادر به ثبت آن نیست. محققان شیوه های بازیافت الکتروشیمیایی را توسعه داده اند که هم کادمیوم و هم تلوریم را از پنل های CdTe پایان یافته بازیافت می کند، بدون این که نیاز به ورودی های شیمیایی سنگینی داشته باشد که فرآیندهای قبلی را غیرعملی می ساخت. چالش اصلی این است که زیرساخت های بازیافت همگام با سرعت توسعه و نصب پنل های خورشیدی رشد نکرده اند.
فرصتی رو به اتمام و زیرساخت هایی که در رقابت با زمان هستند تگزاس بعنوان ایالت پیشتاز در نیروگاه های خورشیدی، با فشار درحال افزایشی برای مدیریت مسئولانه این زباله ها مواجه می باشد. سازمان محافظت از محیط زیست آمریکا (EPA) درحال حرکت به سوی افزودن پنل های خورشیدی به مقررات زباله های عمومی است؛ گامی که مدیریت صحیح را الزامی کرده و کادمیوم را از دفنگاه های زباله شهری دور نگه می دارد.
تعداد کمی از بازیافت کنندگان معتبر اکنون ماژول های CdTe را می پذیرند و شرکت فرست سولار (First Solar) برنامه بازگرداندن پنل های اختصاصی خویش را اداره می کند که چرخه مواد را بسته نگه می دارد.
شکاف اصلی در ارتباط با پنل هایی است که هیچگاه بازنمی گردند؛ همان هایی که سر از شهرستان هایی در می آورند که تا شعاع صد مایل هیچ مرکز تخصصی بازیافتی ندارند و ارزان ترین گزینه، همان دفنگاه زباله عمومی در پایان جاده است.
پر کردن این شکاف همان جایی است که روند توسعه گسترده خورشیدی باید با زنجیره تأمین خود، از تولد تا دفن، مواجه شود و حساب پس دهد. دارتر فواره ای برای هزاران سال از خشکسالی، سیل و فشارهای توسعه جان سالم به در برده است.
این که آیا این موجود از فرآیند گذار به انرژی های پاک جان سالم به در می برد یا خیر، به تصمیم بازیافتی بستگی دارد که در اداره یک شهرستان در تگزاس گرفته می شود، نه در یک لابراتوار خورشیدی. این مشکلی کوچک و قابل حل است؛ و دقیقا از همان نوع مشکلاتی است که ارزش دارد پیش از رسیدن نخستین موج پنل ها به دروازه دفنگاه های زباله، حل و فصل شود.
منبع: energiesmedia
حرف آخر اینکه برای بالاتر از دو دهه، این داستان کاملا مثبت و امیدبخش بود. طول عمری که ابدی به نظر می رسید، تا اینکه تقویم رسید پنل های خورشیدی برمبنای طول عمر بالایشان فروخته می شوند. اینگونه حالا در فهرست گونه های در معرض انقراض قرار دارد.
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب