توسعه انرژی‌های تجدیدپذیر در سال‌های اخیر به یکی از مهم‌ترین مسیرهای جهان برای کاهش وابستگی به سوخت‌های فسیلی و حرکت به سمت آینده‌ای پایدار تبدیل شده است؛ انرژی خورشیدی و بادی از جمله فناوری‌هایی هستند که با تکیه بر منابع طبیعی، امکان تولید برق با انتشار آلایندگی کمتر را فراهم می‌کنند.

پنل‌هایی که نور خورشید را به برق تبدیل می‌کنند، توربین‌هایی که با نیروی باد به حرکت درمی‌آیند و باتری‌هایی که انرژی تولیدشده را برای زمان‌های بدون تابش خورشید یا وزش باد ذخیره می‌کنند، امروز بخش مهمی از زیرساخت انرژی پاک در بسیاری از کشورهای جهان را تشکیل می‌دهند.

با این حال، در پشت تصویر امیدوارکننده انرژی‌های پاک، پرسشی مهم و کمتر مورد توجه قرار گرفته است؛ اینکه وقتی این تجهیزات به پایان عمر خود می‌رسند، چه سرنوشتی در انتظار آنهاست؟

پنل‌های خورشیدی، پره‌های توربین‌های بادی و باتری‌های مورد استفاده در خودروهای برقی و سامانه‌های ذخیره‌سازی، اگرچه نقش مهمی در کاهش آلایندگی و توسعه انرژی‌های تجدیدپذیر دارند، اما عمر نامحدود ندارند و در نهایت باید از چرخه مصرف خارج شوند. همین موضوع، چالش تازه‌ای را پیش روی سیاست‌گذاران، صنعتگران و فعالان محیط‌زیست قرار داده است؛ چالشی که در صورت نبود برنامه‌ریزی مناسب می‌تواند به انباشت میلیون‌ها تن پسماند فناورانه منجر شود.

از سوی دیگر، این تجهیزات را نمی‌توان صرفاً زباله تلقی کرد؛ چراکه بخش قابل توجهی از مواد به‌کاررفته در آنها، از شیشه و آلومینیوم گرفته تا مس، سیلیکون و برخی فلزات ارزشمند، قابلیت بازیابی و بازگشت به چرخه تولید را دارند. به همین دلیل، موضوع «اقتصاد چرخشی» به یکی از محورهای مهم در آینده صنعت انرژی‌های تجدیدپذیر تبدیل شده است.

پژوهش‌های جدید نشان می‌دهد اگر توسعه انرژی‌های تجدیدپذیر بدون توجه همزمان به پایان عمر تجهیزات انجام شود، جهان در دهه‌های آینده با حجم قابل توجهی از پسماندهای ناشی از فناوری‌های سبز مواجه خواهد شد؛ پسماندهایی که در کنار تهدیدهای زیست‌محیطی، می‌توانند به یک فرصت اقتصادی و صنعتی بزرگ نیز تبدیل شوند.

ایمان صادق‌خانی، عضو هیأت علمی و معاون پژوهش و فناوری دانشگاه آزاد اسلامی واحد نجف‌آباد در گفت‌وگوی اختصاصی با خبرنگار استانی ایسکانیوز از نجف‌آباد گفت: توسعه انرژی‌های خورشیدی و بادی باید همزمان با طراحی زنجیره مدیریت پایان عمر تجهیزات انجام شود.

این پژوهشگر حوزه انرژی، در مقاله مروری جدیدی که توسط گروه تحقیقاتی وی در مجله International Journal of Energy Research منتشر شده، سه فناوری اصلی پنل‌های خورشیدی، توربین‌های بادی و باتری‌ها را از منظر اقتصاد چرخشی، روش‌های بازیافت، طراحی پایدار، بازارهای بازیافت، سیاست‌گذاری و چالش‌های پایان عمر مورد بررسی قرار داده است.

۷۸ میلیون تن پسماند پنل خورشیدی تا سال ۲۰۵۰

صادق‌خانی با اشاره به ابعاد جهانی پسماند تجهیزات انرژی‌های تجدیدپذیر اظهار کرد: انرژی حاصل از خورشید و باد تجدیدپذیر است، اما فناوری مورد استفاده برای تولید این انرژی الزاماً تجدیدپذیر نیست و پنل‌های خورشیدی، پره‌های توربین‌های بادی و باتری‌ها نیز عمر محدودی دارند.

وی افزود: بر اساس بررسی‌های انجام‌شده، حجم تجمعی پسماند پنل‌های خورشیدی در جهان می‌تواند تا سال ۲۰۵۰ به حدود ۷۸ میلیون تن برسد؛ همچنین حجم پسماند پره‌های توربین‌های بادی تا همین سال حدود ۴۳ میلیون تن پیش‌بینی شده است.

معاون پژوهش و فناوری دانشگاه آزاد اسلامی واحد نجف‌آباد تأکید کرد: این اعداد به معنای دور ریختن یکباره این حجم از تجهیزات نیست، بلکه بیانگر مجموع تجهیزاتی است که در طول زمان وارد مرحله پایان عمر می‌شوند و همین موضوع ضرورت ایجاد زیرساخت‌های مدیریت پسماند و بازیافت را پیش از رسیدن موج اصلی تجهیزات فرسوده نشان می‌دهد.

تجهیزات فرسوده؛ زباله یا معدن آینده؟

این پژوهشگر حوزه انرژی با تأکید بر ضرورت تغییر نگاه به تجهیزات پایان عمر، گفت: تجهیزات فرسوده انرژی‌های تجدیدپذیر را نباید صرفاً زباله دانست؛ این تجهیزات می‌توانند به‌عنوان منابع ثانویه مواد در اقتصاد مورد استفاده قرار گیرند.

وی ادامه داد: پنل‌های خورشیدی حاوی موادی مانند شیشه، آلومینیوم، مس و سیلیکون هستند و برخی از آنها نیز فلزات دارای ارزش اقتصادی در خود دارند.

صادق‌خانی با اشاره به ظرفیت اقتصادی بازیابی مواد از پنل‌های خورشیدی افزود: بر اساس پژوهش‌های انجام‌شده، هر پنل می‌تواند حدود ۳ تا ۱۳ دلار مواد قابل بازیابی داشته باشد و ارزش بالقوه مواد قابل بازگشت به زنجیره تأمین در مقیاس جهانی می‌تواند از ۱۵ میلیارد دلار فراتر رود.

وی تصریح کرد: مسئله اصلی تنها این نیست که با یک پنل فرسوده چه کنیم، بلکه باید به این پرسش پاسخ دهیم که چگونه مواد به‌کاررفته در تولید آن را دوباره وارد چرخه اقتصادی کنیم.

بازیافت باید آخرین حلقه اقتصاد چرخشی باشد

عضو هیأت علمی دانشگاه آزاد اسلامی نجف‌آباد با بیان اینکه اقتصاد چرخشی نباید با بازیافت یکسان تلقی شود، گفت: پیش از رسیدن یک محصول به مرحله بازیافت، باید کاهش مصرف منابع و تولید پسماند، افزایش عمر محصول، تعمیر، استفاده مجدد و بازتولید مورد توجه قرار گیرد و در نهایت زمانی که استفاده مؤثر از محصول دیگر امکان‌پذیر نبود، مواد آن بازیافت شود.

وی افزود: اگر پنل، باتری یا توربین از ابتدا به‌گونه‌ای طراحی شود که تعمیر، جداسازی و بازیافت آن دشوار باشد، هزینه مدیریت پایان عمر آن در آینده افزایش خواهد یافت.

صادق‌خانی، طراحی برای بازیافت، ماژولار بودن، قابلیت تعمیر، دوام و سهولت جداسازی را از مهم‌ترین مؤلفه‌های طراحی پایدار دانست و گفت: افزایش طول عمر تجهیزات یکی از مؤثرترین راه‌های کاهش پسماند است.

این پژوهشگر حوزه انرژی همچنین به وضعیت باتری‌های لیتیوم‌یونی اشاره کرد و گفت: رشد خودروهای برقی و سامانه‌های ذخیره‌ساز انرژی، مسئله پایان عمر باتری‌ها را به یکی از موضوعات مهم اقتصاد چرخشی تبدیل کرده است.

وی ادامه داد: باتری‌ای که دیگر عملکرد مطلوبی برای استفاده در خودرو ندارد، الزاماً کاملاً بی‌استفاده نیست و ممکن است بتوان از همان باتری در سامانه‌های ذخیره‌سازی ثابت انرژی استفاده کرد.

صادق‌خانی با اشاره به مفهوم «زندگی دوم باتری» اظهار کرد: برخی باتری‌های خودروهای برقی پس از پایان عمر خودرویی می‌توانند برای سال‌های بیشتری در کاربردهای دیگر مورد استفاده قرار گیرند و پس از آن وارد مرحله بازیافت شوند.

وی خاطرنشان کرد: این موضوع نشان می‌دهد که باید از همان ابتدای طراحی یک محصول، برای چند مرحله از عمر آن برنامه‌ریزی کرد و صرفاً نخستین کاربرد محصول را در نظر نگرفت.

پره‌های توربین؛ چالش جدی بازیافت تجهیزات بادی

معاون پژوهش و فناوری دانشگاه آزاد اسلامی واحد نجف‌آباد، پره‌های توربین‌های بادی را یکی از دشوارترین بخش‌های فرآیند بازیافت این تجهیزات دانست و گفت: اگرچه موادی مانند فولاد، آلومینیوم و مس در توربین‌های بادی مسیرهای شناخته‌شده‌تری برای بازیافت دارند، پره‌ها عمدتاً از مواد کامپوزیتی ساخته شده‌اند و ساختار پیچیده آنها، بازیافت را دشوار می‌کند.

وی افزود: پسماند پره‌های توربین‌های بادی می‌تواند تا سال ۲۰۵۰ به حدود ۴۳ میلیون تن برسد و برای مدیریت این پسماند، روش‌های مکانیکی، حرارتی و شیمیایی در حال توسعه و استفاده هستند.

صادق‌خانی ادامه داد: استفاده مجدد از پره‌های قدیمی در برخی کاربردهای جدید نیز در حال بررسی است و باید از زمان ساخت توربین مشخص باشد که پس از خروج آن از مدار، کدام بخش‌ها قابلیت استفاده مجدد، کدام بخش‌ها قابلیت بازیافت و کدام قسمت‌ها نیازمند مدیریت ویژه هستند.

بازار میلیارد دلاری بازیافت در حال شکل‌گیری است

عضو هیأت علمی دانشگاه آزاد اسلامی نجف‌آباد با اشاره به ابعاد اقتصادی اقتصاد چرخشی در حوزه انرژی‌های تجدیدپذیر گفت: موضوع بازیافت تجهیزات انرژی پاک تنها یک مسئله زیست‌محیطی نیست و می‌تواند زمینه‌ساز شکل‌گیری صنایع و بازارهای جدید شود.

وی افزود: بر اساس داده‌های بررسی‌شده، بازار بازیافت پنل‌های خورشیدی از حدود ۱۸۰ میلیون دلار در سال ۲۰۲۳ می‌تواند به حدود ۱.۶۱ میلیارد دلار در سال ۲۰۳۲ برسد.

صادق‌خانی ادامه داد: بازار بازیافت پره‌های توربین‌های بادی نیز از حدود ۶۸.۲۴ میلیون دلار در سال ۲۰۲۴ به حدود ۱.۱ میلیارد دلار در سال ۲۰۳۳ پیش‌بینی شده است.

وی با اشاره به بازار بازیافت باتری‌ها اظهار کرد: ارزش این بازار در سال ۲۰۲۴ حدود ۲۷ میلیارد دلار برآورد شده و پیش‌بینی می‌شود تا سال ۲۰۳۴ به حدود ۷۷ میلیارد دلار برسد.

این پژوهشگر تأکید کرد: اقتصاد چرخشی را نباید صرفاً یک هزینه زیست‌محیطی دانست؛ این حوزه می‌تواند زنجیره‌ای صنعتی شامل جمع‌آوری، ارزیابی سلامت، تعمیر، بازتولید، استفاده مجدد، جداسازی، بازیابی مواد و تولید مواد ثانویه ایجاد کند.

ایران نباید منتظر انباشت پسماند بماند

صادق‌خانی با اشاره به توسعه انرژی‌های تجدیدپذیر در ایران، توجه به پایان عمر تجهیزات را همزمان با توسعه نیروگاه‌ها ضروری دانست و گفت: اگر امروز برای ساخت نیروگاه‌های خورشیدی برنامه‌ریزی می‌کنیم، باید از همین حالا مشخص شود که ۲۰ یا ۳۰ سال آینده با پنل‌هایی که از این نیروگاه‌ها خارج می‌شوند چه خواهیم کرد.

وی افزود: نباید زمانی به مسئله پایان عمر تجهیزات فکر کنیم که انبوهی از تجهیزات فرسوده در کشور ایجاد شده باشد.

معاون پژوهش و فناوری دانشگاه آزاد اسلامی واحد نجف‌آباد تأکید کرد: توسعه انرژی خورشیدی و بادی به خودی خود با این مسئله در تضاد نیست، بلکه اگر هدف، توسعه پایدار انرژی‌های تجدیدپذیر است، باید چرخه کامل عمر فناوری از مرحله استخراج مواد اولیه و تولید تا بهره‌برداری، تعمیر، استفاده مجدد، پایان عمر و بازگشت مواد به چرخه اقتصادی مورد توجه قرار گیرد.

وی ایجاد سازوکارهای جمع‌آوری تجهیزات، ارزیابی سلامت پنل‌ها و باتری‌ها، تعمیر و بازتولید، استفاده مجدد، ایجاد مراکز تخصصی بازیافت، بازیابی مواد و تعیین مسئولیت تولیدکنندگان و بهره‌برداران را از جمله اقداماتی دانست که می‌تواند در این زمینه مورد توجه قرار گیرد.

از «انرژی پاک» به «چرخه عمر پاک»

صادق‌خانی در جمع‌بندی این موضوع گفت: یک سیستم انرژی واقعاً پایدار نباید تنها بر میزان برق تولیدشده تمرکز کند، بلکه باید تمام چرخه عمر فناوری تولیدکننده انرژی را در نظر بگیرد.

وی خاطرنشان کرد: اگر قرار است از اقتصاد مبتنی بر سوخت‌های فسیلی فاصله بگیریم، نباید ناخواسته یک اقتصاد خطی جدید برای فناوری‌های سبز ایجاد کنیم؛ اقتصادی که در آن مواد اولیه استخراج، محصول تولید، چند دهه استفاده و در نهایت دور ریخته شود.

این پژوهشگر حوزه انرژی تصریح کرد: آینده گذار انرژی تنها به میزان برق پاک تولیدشده وابسته نیست، بلکه به نحوه مدیریت منابعی که برای تولید این انرژی مصرف می‌شوند نیز بستگی دارد.

وی گفت: انرژی پاک زمانی می‌تواند واقعاً پایدار باشد که چرخه عمر فناوری تولیدکننده آن نیز تا حد امکان پایدار باشد؛ از این رو، پاسخ به مسئله پایان عمر تجهیزات می‌تواند تفاوت میان یک گذار صرفاً فناورانه و یک گذار واقعاً پایدار را رقم بزند.

خبرنگار: محمد کازرونی

انتهای پیام/