NREL分析强调超越回收的战略,以支持太阳能和电池技术的循环经济

NREL分析强调超越回收的战略,以支持太阳能和电池技术的循环经济

在一项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,回收的替代方案可能具有尚未开发的潜力,可以为太阳能光伏(PV)和电池技术建立有效的循环经济。这些替代策略,例如减少制造中原始材料的使用,重新用于新应用以及延长产品寿命,可能为建立可持续的产品生命周期提供新的途径。

这些见解是在对3,000多篇科学出版物进行分析之后得出的,这些出版物探索了最常见的光伏和锂离子电池技术的生命周期,包括原材料,环境影响和报废选择。NREL研究人员研究了实现循环经济的10种可能途径。这些发现突出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。

随着美国远离化石燃料并部署更多清洁能源,预计对光伏电池板和锂离子电池的需求将会增加。为这些技术创造强大的循环经济可以减轻对原材料的需求,减少浪费和对环境的影响。循环经济战略也有潜力创造清洁能源就业机会和解决环境正义问题。

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。“如果你能把它们作为一种工作产品保留更长时间,那比将其一直解构到回收过程中发生的元素要好,”NREL高级环境科学家和能源分析师兼杰出研究员Garvin Heath说。“当产品达到其使用寿命时,回收利用并不是唯一的选择。

他说,解构过程需要更多的能量,并产生更多的相关温室气体排放,然后进入另一种产品,而不是让第一种产品使用更长时间。Heath和他的NREL同事Dwarakanath Ravikumar是第52届年度空气与废物管理协会批判性评论的主要作者,题为“锂离子电池和光伏组件的循环经济批判性审查 - 现状,挑战和机遇”,该评论发表在六月份的《空气与废物管理协会杂志》上

他们的合著者,也来自NREL,是Brianna Hansen和Elaine Kupets。

“人们经常将产品生命周期总结为'拿走,制造,浪费'。希思说。“回收利用受到了很多关注,因为它解决了废物部分,但是有办法在参与和制造部分支持循环经济。

他说,回收利用技术中使用的材料比将它们丢弃在垃圾填埋场中更可取,“但是如果我们能考虑设计一种产品,从一开始就使用更少的材料,或者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。目前还没有集成的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。

NREL已经在努力提高光伏可靠性,延长光伏寿命,减少有害材料的使用,并减少对原材料的需求。这包括领导耐用模块材料联盟(DuraMAT),该联盟正在研究延长光伏组件使用寿命的方法,以及生物优化技术,使热塑性塑料远离垃圾填埋场和环境(BOTTLE)联盟,该联盟正在开发改善塑料回收的方法。

NREL还是阿贡国家实验室领导的联盟ReCell的合作伙伴,该联盟与工业界,学术界和国家实验室合作,在当前和未来电池化学的整个电池生命周期中推进回收技术。

美国能源部先进制造办公室和太阳能技术办公室资助了这项研究。

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