تدوير الألواح الشمسية سوق بمليارات الدولارات

مختبر للألواح الشمسية بالقرب من بوردو بفرنسا 9 فبراير الماضي  (إ.ب.أ)
مختبر للألواح الشمسية بالقرب من بوردو بفرنسا 9 فبراير الماضي (إ.ب.أ)
TT

تدوير الألواح الشمسية سوق بمليارات الدولارات

مختبر للألواح الشمسية بالقرب من بوردو بفرنسا 9 فبراير الماضي  (إ.ب.أ)
مختبر للألواح الشمسية بالقرب من بوردو بفرنسا 9 فبراير الماضي (إ.ب.أ)

شهِدت صناعة الطاقة تغيُّراً جذرياً مع تسارع التحوّل التدريجي نحو مصادر الطاقة المتجددة. ومع ذلك، لا يبقى كل ما يبدو مستداماً على هذا النحو عند نهاية دورة حياته، كما في حالة الألواح الشمسية الكهروضوئية (الفوتوفولطية). وبالرغم من أنها مصدر مستدام للطاقة؛ إذ تعتمد فقط على الإشعاع الشمسي، فإن التخلُّص من الألواح الشمسية عند تراجع أدائها لا يزال مشكلةً تبحث عن حلول.
- التكلفة المرتفعة تقلل تدوير الألواح
يتراوح عمر الألواح الشمسية من 25 إلى 30 عاماً، وتحتوي على معادن ثمينة كالفضة والنحاس. ومن المتوقع مع زيادة عدد الألواح المنتهية الصلاحية أن يزداد عدد ونشاط الشركات التي تسعى لإعادة تدوير الألواح وتجنُّب إلقائها في مدافن النفايات.
وفي الولايات المتحدة، التي تمثّل فيها الألواح الشمسية أسرع مصادر الطاقة نمواً، يتم التخلص من نحو 90 في المائة من الألواح المستهلكة في مدافن النفايات من دون أي معالجة. وفي المقابل، يطالب المدافعون عن البيئة بزيادة معدّلات التدوير، حيث يمكن لاسترداد المواد القيّمة أن يساعد في تعزيز الاقتصاد الدائري، ويقلل النفايات والتلوُّث.
وتتقاضى مدافن النفايات الصلبة في الولايات المتحدة عادةً ما بين دولار إلى دولارين لقبول التخلُّص من كل لوح شمسي، وترتفع هذه التكلفة إلى نحو 5 دولارات إذا جرى تصنيف الألواح على أنها نفايات خطرة. وفي المقابل، تتقاضى شركات إعادة تدوير الألواح الشمسية نحو 20 دولاراً لكل لوح يجري تدويره.
وتطبّق بعض الشركات العاملة في هذا القطاع عملية إعادة الاستخدام للألواح الصالحة للعمل التي انخفض أداؤها، كاستخدام ألواح مزارع الطاقة الشمسية في الوحدات السكنية مباشرةً، أو من خلال تصديرها بالملايين إلى الدول النامية. وفي حين تمثّل هذه الممارسة خياراً أفضل من عملية التدوير، إذا جرى استخدامها لسنوات إضافية، إلا أن مصير الألواح، التي ينتهي كثير منها في مكبّات عشوائية في الدول النامية، يمثّل مشكلةً أخلاقية وبيئية.
وتكفل أغلب الشركات الصناعية ألا يزيد النقص في كفاءة الألواح الكهروضوئية على 10 في المائة خلال السنوات العشر الأولى من عمر الألواح، وعلى 20 في المائة عند بلوغها 25 سنة. ولكن التجربة الفعلية تُظهر أن انخفاض الكفاءة بعد 25 عاماً يتراوح بين 6 و8 في المائة فقط، وبالتالي فإن الألواح الكهروضوئية العالية الجودة تبقى صالحةً لإعادة الاستخدام حتى 40 عاماً. وتسهم عملية تدوير الألواح الشمسية، رغم تكلفتها المرتفعة حالياً، في خفض استهلاك الطاقة والموارد. فتدوير الألمنيوم يستلزم طاقة أقل بنسبة 95 في المائة من تصنيع الألمنيوم من مواد بِكر. ويساعد تدوير كل لوح شمسي في تجنُّب انبعاث 40 كيلوغراماً من ثاني أكسيد الكربون.
- التدوير وتعديل السياسات
تتوقع الوكالة الدولية للطاقة المتجددة (آيرينا) أنه بحلول عام 2030 ستبلغ الكمية العالمية للألواح الكهروضوئية المستهلكة نحو 4 في المائة من عدد الألواح المركّبة. وتحذّر الوكالة من أن حجم نفايات الألواح الشمسية سيرتفع إلى ما لا يقل عن 5 ملايين طن سنوياً بحلول منتصف القرن الحالي، وبكمية تراكمية تبلغ 60 مليون طن بحلول 2050.
ووفقاً لوكالة «آيرينا»، ستكون الصين، التي تُعد أكبر منتج لألواح الطاقة الشمسية في العالم، قد أخرجت من الخدمة أكثر من 13.5 مليون طن من الألواح بحلول 2050. وستمثّل هذه الألواح أكبر كمية تراكمية بين الدول المنتِجة لألواح الطاقة الشمسية، ونحو ضعف الكمية التي ستتخلص منها الولايات المتحدة بحلول ذلك الوقت.
وفي العالم العربي، من المتوقع أن ترتفع كمية نفايات الألواح الكهروضوئية السنوية في السعودية من 300 طن في 2020 إلى 450 ألف طن في عام 2050. وسترتفع كمية نفايات الألواح في الإمارات من 50 طناً في 2020 إلى 350 ألف طن في 2050، وستزداد في المغرب من 10 أطنان إلى 50 ألف طن في الفترة نفسها.
وتُقدّر قيمة المواد الخام التراكمية التي يمكن استردادها تقنياً من الألواح الكهروضوئية على مستوى العالم بنحو 450 مليون دولار بحلول عام 2030، أي ما يعادل تكلفة المواد الخام اللازمة لإنتاج نحو 60 مليون لوح جديد، أو ما يكفي لتوليد 18 غيغاواط من الطاقة. ومن المتوقّع أن يزداد حجم سوق تدوير الألواح الشمسية بالمليارات، لتتجاوز القيمة القابلة للاسترداد بشكل تراكمي مبلغ 15 مليار دولار بحلول 2050.
ويواجه العاملون في قطاع إعادة تدوير الألواح الشمسية تحديات اقتصادية وتقنية وتنظيمية كبيرة. ويمثّل نقص البيانات حول معدّلات تدوير الألواح جزءاً من المشكلة، ما يعوق إصدار التشريعات التي توفّر المزيد من الحوافز لمشغّلي المزارع الشمسية التي انتهى عمرها الافتراضي بدلاً من التخلُّص منها عشوائياً.
وتُعد الألواح الكهروضوئية المنتهية الصلاحية نفايات إلكترونية في الاتحاد الأوروبي منذ عام 2012. وفيما ينص توجيه الاتحاد الأوروبي الخاص بنفايات المعدات الكهربائية والإلكترونية على معايير محددة للتخلص والاسترجاع، تتباين المعدّلات الفعلية لتدوير النفايات الإلكترونية من بلد أوروبي إلى آخر. وفي المحصلة لا يختلف معدّل تدوير الألواح الشمسية في أوروبا عن المعدّل الأميركي، الذي يبلغ 10 في المائة، بسبب صعوبة استخراج المواد القيّمة من الألواح.
ومن المتوقع أن تصبح إعادة التدوير أكثر انتشاراً عندما يرتفع عدد الألواح التي ينتهي عمرها الافتراضي إلى الحدّ الذي يصبح فيه القطاع أكثر جدوى، ويوفّر للعاملين فيه مواد قيّمة يمكن بيعها. وتستطيع الحكومات المساعدة في تسريع هذا التحوّل من خلال حظر التخلُّص من الألواح الكهروضوئية في مدافن النفايات، وتقديم حوافز مثل الإعفاءات الضريبية لمستخدمي الألواح الشمسية، ودعم التصاميم البيئية الواعية التي تسهّل عملية التدوير.
إن الاعتقاد الشائع بأن الألواح الشمسية غير قابلة لإعادة التدوير هو أمر مبالغ فيه. ومع ذلك، يتطلّب تدوير الألواح الشمسية وقتاً لينتشر على نطاق واسع، ويستلزم مزيداً من البحث لتحقيق أعلى المعدّلات في إعادة تدوير جميع المكوّنات على نحو مناسب.


مقالات ذات صلة

رجل يعثر على 102 ثعبان أسود سام في حديقة منزله بسيدني

يوميات الشرق أحد الثعابين التي نقلتها شركة «نقل الزواحف» في سيدني من منزل (صفحة الشركة عبر فيسبوك)

رجل يعثر على 102 ثعبان أسود سام في حديقة منزله بسيدني

قال رجل من مدينة سيدني الأسترالية إنه كان «مندهشاً تماماً» عندما أمسك صائدو الثعابين بأكثر من 102 ثعبان سام من فناء منزله الخلفي.

«الشرق الأوسط» (سيدني)
علوم تسهم المواقع المحددة في تسريع تحول السعودية نحو استخدام مصادر الطاقة المتجددة (واس)

10 مواقع لتخزين الطاقة الشمسية والرياح في البحر الأحمر

توصّلت دراسة بحثية جديدة أجرتها جامعة الملك عبد الله للعلوم والتقنية «كاوست» لأفضل 10 مواقع مقترحة لتخزين الطاقة الشمسية وطاقة الرياح في البحر الأحمر.

«الشرق الأوسط» (جدة)
بيئة باحثو كاوست يفكّون شيفرة الطبيعة لكشف سر قدرة الشعاب المرجانية على الصمود (الشرق الأوسط)

باحثو «كاوست» يكشفون سر قدرة الشعاب المرجانية على الصمود

كشفت دراسة أجراها باحثون بجامعة الملك عبد الله للعلوم والتقنية أن بقاء الشعاب المرجانية على قيد الحياة في مواجهة ارتفاع درجات الحرارة يعتمد على الكائنات الحية.

«الشرق الأوسط» (الرياض)
الولايات المتحدة​ حريق باليساديس يجتاح حياً وسط رياح قوية في حي باسيفيك باليساديس في لوس أنجليس الثلاثاء 7 يناير 2025 (أ.ب)

خبراء: التغير المناخي فاقم خطر اندلاع حرائق لوس أنجليس في أميركا

ساهم تغير المناخ في زيادة احتمالية حدوث حرائق الغابات الكبرى التي أودت بحياة 29 شخصاً على الأقل في يناير (كانون الثاني) في لوس أنجليس.

«الشرق الأوسط» (واشنطن)
يوميات الشرق خلال تصوير فيلم «كوستا برافا» اللبناني بطريقة مراعية للمعايير البيئية (بسام الأسعد)

«السينما الخضراء»... هل العالم العربي جاهز لصناعة أفلام صديقة للبيئة؟

تستهلك صناعة الأفلام كميات هائلة من الطاقة والمواد المضرَّة بالبيئة؛ لكن ثمة بدائل تخفف من هذا الضرر، وقد سبقت هوليوود و«نتفليكس» العالم العربي إليها.

كريستين حبيب (بيروت)

هل أثرت جائحة «كوفيد» على القمر؟... دراسة تجيب

القمر (إ.ب.أ)
القمر (إ.ب.أ)
TT

هل أثرت جائحة «كوفيد» على القمر؟... دراسة تجيب

القمر (إ.ب.أ)
القمر (إ.ب.أ)

قال موقع «ساينس أليرت» إن دراسة أُجريت عام 2024 خلصت إلى أن جائحة «كوفيد-19» التي تعرضنا لها أثرت على درجات الحرارة على القمر؛ إذ تسببت عمليات الإغلاق العالمية بانخفاض الإشعاع الحراري الذي يصل إلى القمر من الأرض، ولكن العلماء يقولون الآن إن هذا لم يكن ما يحدث بالفعل.

واستعرض الموقع الفرضية التي طرحتها الدراسة؛ إذ قالت إنه مع إغلاق الشركات أبوابها في عام 2020 وقضائنا جميعاً وقتاً أطول في المنزل، انخفضت انبعاثات الكربون، وكان هناك انخفاض في الإشعاع الأرضي - الحرارة التي يولدها كوكبنا، والتي يمتصها القمر.

وكانت أبحاث سابقة أثارت مسألة تأثير الإشعاع الأرضي على درجات حرارة سطح القمر؛ إذ كان هناك بالفعل انخفاض ملحوظ في درجات حرارة القمر ليلاً خلال أبريل (نيسان) ومايو (أيار) 2020، عندما كانت العديد من عمليات الإغلاق سارية.

أحد شوارع العاصمة الفرنسية باريس خلال حظر التجوال تجنباً لتفشي وباء «كورونا» (رويترز)

لكن دراسة جديدة أجراها باحثون من جامعة ميسوري للعلوم والتكنولوجيا وجامعة جزر الهند الغربية، ونشرتها الجمعية الفلكية الملكية، وجدت بعض المشاكل في صحة الفرضية التي ربطت بين «كوفيد-19» ودرجات حرارة القمر.

ويقول الباحث ويليام شونبيرج من جامعة ميسوري للعلوم والتكنولوجيا: «الفرضية المتعلقة بأن نشاطنا أو عدمه على الأرض سيكون له تأثير كبير على درجات حرارة القمر الذي يبعد عنا ما يقرب من 240 ألف ميل، تبدو محتملة، لكننا قررنا أن نبقي عقولنا منفتحة ونجري أبحاثاً إضافية للتأكد من صحتها».

وقال الموقع إن الباحثين بعد مراجعة بيانات القمر وجدوا بعض المشاكل في تلك الفرضية؛ فأولاً، كان هناك انخفاض في درجات حرارة القمر في عام 2018 مماثل لذلك في عام 2020، وانخفاض ثابت في عام 2019، وهو ما لا يتناسب تماماً مع توقيت الجائحة والإغلاقات التي صاحبتها.

وأضاف أن قراءات درجات الحرارة التي جمعتها مركبة الاستطلاع القمري التابعة لوكالة «ناسا»، أشارت إلى تقلبات دورية في درجات الحرارة بدلاً من انخفاض واضح.

ولفت الباحثون أيضاً إلى دراسة أُجريت عام 2021 وجدت أن أي انخفاض في الانبعاثات مرتبط بالجائحة أثر فقط على الأجزاء السفلية من الغلاف الجوي للأرض.

وقال شونبيرج: «نحن لا نجادل في أن درجات الحرارة انخفضت في أوقات مختلفة خلال الإطار الزمني المدروس، ولكن يبدو أنه من المبالغة بعض الشيء أن نقول بيقين إن النشاط البشري كان السبب الرئيسي لذلك».

كوكب الأرض كما يظهر من سطح القمر (ناسا - أ.ب)

وفي المقابل، أشار الباحثون إلى احتمال أن يؤدي انخفاض الملوثات وسماء الليل الأكثر وضوحاً إلى زيادة الحرارة المنعكسة من الأرض إلى القمر، مما قد يؤدي إلى رفع درجات حرارة القمر بدلاً من خفضها.

وهناك بالطبع العديد من العوامل المؤثرة، لكن الفرضية التي طرحتها الدراسة الجديدة هي أن التحولات في النشاط البشري من غير المرجح أن يكون لها تأثير على درجات الحرارة على القمر - أثناء الجائحة أو أي فترة أخرى.

وذكر شونبيرج: «هناك احتمال ضئيل بأن يكون للإشعاع الصادر من الأرض تأثير على درجات حرارة سطح القمر». وتابع أن «هذا التأثير ربما يكون ضئيلاً للغاية بحيث يصعب قياسه أو حتى ملاحظته».