在一項新的綜合文獻綜述中，美國能源部國家可再生能源實驗室（NREL）的研究人員發(fā)現(xiàn)，回收的替代方案可能具有尚未開發(fā)的潛力，可以為太陽能光伏（PV）和電池技術建立有效的循環(huán)經(jīng)濟。這些替代策略，例如減少制造中原始材料的使用，重新用于新應用以及延長產(chǎn)品壽命，可能為建立可持續(xù)的產(chǎn)品生命周期提供新的途徑。
這些見解是在對3，000多篇科學出版物進行分析之后得出的，這些出版物探索了最常見的光伏和鋰離子電池技術的生命周期，包括原材料，環(huán)境影響和報廢選擇。NREL研究人員研究了實現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟的10種可能途徑。這些發(fā)現(xiàn)突出了研究和實施光伏和電池技術循環(huán)經(jīng)濟的關鍵見解，差距和機會，包括目前未充分利用的戰(zhàn)略。
隨著美國遠離化石燃料并部署更多清潔能源，預計對光伏電池板和鋰離子電池的需求將會增加。為這些技術創(chuàng)造強大的循環(huán)經(jīng)濟可以減輕對原材料的需求，減少浪費和對環(huán)境的影響。循環(huán)經(jīng)濟戰(zhàn)略也有潛力創(chuàng)造清潔能源就業(yè)機會和解決環(huán)境正義問題。
研究人員指出，對回收的強調可能會忽視對其他策略的研究可能揭示的挑戰(zhàn)和機遇?！叭绻隳馨阉鼈冏鳛橐环N工作產(chǎn)品保留更長時間，那比將其一直解構到回收過程中發(fā)生的元素要好，”NREL高級環(huán)境科學家和能源分析師兼杰出研究員Garvin Heath說?！爱敭a(chǎn)品達到其使用壽命時，回收利用并不是唯一的選擇。
他說，解構過程需要更多的能量，并產(chǎn)生更多的相關溫室氣體排放，然后進入另一種產(chǎn)品，而不是讓第一種產(chǎn)品使用更長時間。Heath和他的NREL同事Dwarakanath Ravikumar是第52屆年度空氣與廢物管理協(xié)會批判性評論的主要作者，題為“鋰離子電池和光伏組件的循環(huán)經(jīng)濟批判性審查 – 現(xiàn)狀，挑戰(zhàn)和機遇”，該評論發(fā)表在六月份的《空氣與廢物管理協(xié)會雜志》上。
他們的合著者，也來自NREL，是Brianna Hansen和Elaine Kupets。
“人們經(jīng)常將產(chǎn)品生命周期總結為’拿走，制造，浪費’。希思說?！盎厥绽檬艿搅撕芏嚓P注，因為它解決了廢物部分，但是有辦法在參與和制造部分支持循環(huán)經(jīng)濟。
他說，回收利用技術中使用的材料比將它們丟棄在垃圾填埋場中更可取，“但是如果我們能考慮設計一種產(chǎn)品，從一開始就使用更少的材料，或者使用更少的危險材料，那應該是第一個策略。
作者還指出，在開發(fā)光伏和電池回收方法方面仍然存在挑戰(zhàn)。目前還沒有集成的回收工藝可以回收任何一種技術的所有材料，現(xiàn)有的研究更多地集中在實驗室規(guī)模的方法上。
NREL已經(jīng)在努力提高光伏可靠性，延長光伏壽命，減少有害材料的使用，并減少對原材料的需求。這包括領導耐用模塊材料聯(lián)盟（DuraMAT），該聯(lián)盟正在研究延長光伏組件使用壽命的方法，以及生物優(yōu)化技術，使熱塑性塑料遠離垃圾填埋場和環(huán)境（BOTTLE）聯(lián)盟，該聯(lián)盟正在開發(fā)改善塑料回收的方法。
NREL還是阿貢國家實驗室領導的聯(lián)盟ReCell的合作伙伴，該聯(lián)盟與工業(yè)界，學術界和國家實驗室合作，在當前和未來電池化學的整個電池生命周期中推進回收技術。
美國能源部先進制造辦公室和太陽能技術辦公室資助了這項研究。
