الجانب القذر للطاقة النظيفة

هل نقترب من أزمة النفايات الشمسية؟

بقلم الدكتور دانييل مادير، زيفاتا، وكالة أنباء العلوم والبيئة

الطاقة الشمسية هي طاقة "خضراء"، ونحن نربطها تلقائيا بحماية البيئة والصحة، ولكن هذه الطاقة المتجددة تخلق أيضا مشاكل بيئية صعبة، مثل الكميات الضخمة من النفايات الإلكترونية - الألواح الشمسية على سبيل المثال - والتي يمكن أن تشكل خطرا على البيئة. بيئة.

تعتبر الطاقات المتجددة، مثل الطاقة الشمسية وطاقة الرياح والمياه والأمواج والطاقة الحرارية الأرضية، هي التقنيات الوحيدة المطبقة اليوم والقادرة على توفير الطاقة دون خوف من استغلال موارد الطاقة بالكامل (على الأقل ما دامت الشمس والأرض موجودة). . ويمكن لكل دولة أن تنتج الطاقة من بعض هذه المصادر على الأقل، وبالتالي تتحرر من الاعتماد الكامل على واردات الوقود، كما يحدث اليوم في معظم دول العالم.

غالباً ما تكون أنظمة إنتاج الطاقة المتجددة (الألواح الشمسية، توربينات الرياح) صغيرة مقارنة بمحطات الطاقة الكبيرة، مما يؤدي إلى اللامركزية في نظام إنتاج الطاقة. وتمنع هذه اللامركزية الاعتماد على عدد محدود من محطات توليد الطاقة. وبالتالي، إذا حدث عطل كبير (كارثة طبيعية، عطل فني، حدث حرب، هجوم سيبراني، وما إلى ذلك) يصيب محطة أو محطتين، فلن تنهار شبكة الكهرباء في مناطق واسعة من البلاد بالضرورة.

إذا قمت بدمج أنظمة إنتاج الطاقة المتجددة مع تقنيات تخزين الطاقة وشبكة كهرباء ذكية، فيمكنك إنشاء شبكات كهرباء موثوقة وغير مكلفة مع تقليل انبعاث الملوثات إلى البيئة، مما يقلل بشكل كبير من انبعاثات الغازات الدفيئة ويخلق فرصة للحد من تغير المناخ.

إلا أن الزيادة الكبيرة في عدد منشآت إنتاج الطاقة تؤدي حتماً أيضاً إلى زيادة كمية النفايات الناتجة عن هذه المنشآت، عندما تنتهي حياتها وتتحول إلى نفايات. وفي هذه الحالة هل تنخفض الاستفادة من الطاقة المتجددة بشكل كبير؟

800 ألف طن قمامة سنويا

الطاقة المتجددة الأكثر أهمية بالنسبة لإسرائيل هي بلا شك الطاقة الشمسية وأفضل طريقة لتسخيرها هي الألواح الشمسية. العمر الافتراضي للألواح الشمسية المستخدمة اليوم هو حوالي 30-20 سنة. وذلك لأنه مع مرور الوقت، ينخفض ​​إنتاج اللوحات. وبعد 30-20 عامًا، ينخفض ​​الإنتاج إلى 80 بالمائة من الناتج عند التثبيت.

بناءً على معدل تركيب الألواح الشمسية وعمرها المتوقع، نشرت وزارة حماية البيئة اليابانية توقعاتها لكمية النفايات المتوقعة من الألواح الشمسية في العقود المقبلة. ومن المتوقع أن تصل هذه الكمية إلى 10,000 آلاف طن عام 2020، و800,000 ألف طن عام 2040. للتوضيح، في2015 تم إنتاج حوالي 44 مليون طن من النفايات البلدية في اليابان. وبالتالي، وبافتراض أن كمية النفايات اليابانية لن تتغير بشكل كبير، فإن ذلك يمثل حوالي 2% من إجمالي كمية النفايات في البلاد.

هذه ليست نفايات عادية. تحتوي الألواح الشمسية على معادن ثقيلة (مثل المادة المسرطنة والكادميوم السام) ومواد ضارة أخرى (مثل غاز سداسي فلوريد الكبريت الدفيئ القوي) التي قد تتسرب إلى البيئة وتلوثها. ولذلك، تقوم العديد من الدول الغربية بتصدير نفاياتها الإلكترونية إلى مواقع النفايات الإلكترونية في جميع أنحاء العالم الثالث. في مثل هذه المواقع، يميل السكان المحليون إلى حرق النفايات دون اتخاذ تدابير وقائية كافية أو تنقية الغاز، من أجل التخلص من البلاستيك والوصول إلى المعادن الثمينة التي يتم دمجها في النفايات الإلكترونية. إن "معالجة" النفايات هذه تعرض السكان المحليين لتلوث خطير.

وفقًا لبيانات وزارة حماية البيئة اليابانية، فإن مصنع إعادة تدوير الألواح الشمسية التابع لشركة توشيبا في اليابان قادر على التعامل مع 44 طنًا من النفايات الشمسية شهريًا. وبهذا المعدل، من المتوقع أن يستغرق المصنع 19 عامًا لإعادة تدوير 10,000 طن من الألواح الشمسية المتوقع تقاعدها في اليابان في عام 2020 وحده. لذلك، بدون حلول علاجية سريعة وناجحة وبيئية ورخيصة الثمن - فإننا بالتأكيد في ورطة.

إطالة عمر اللوحة

باسرائيل يتم إنتاج حوالي 5.4 مليون طن من النفايات البلدية والتجارية سنويًا. كمية مماثلة من نفايات الألواح الشمسية للتوقعات اليابانية لعام 2040 تعادل حوالي 100 ألف طن في إسرائيل. ليس هناك شك في أن هذه كمية خطيرة إلى حد ما من النفايات، ولكنها أقل بكثير من كمية النفايات الصلبة السنوية من رماد الفحم من محطات الطاقة (0.8-1.5 مليون طن سنويا في العقد الحالي)، وأصغر بـ 20-10 مرة من انبعاثات الغازات الدفيئة الناتجة عن جميع أنواع الوقود الأحفوري، بما في ذلك الغاز الطبيعي.

هناك حلول نظامية للحد من المشكلة. فمن الممكن، على سبيل المثال، إطالة عمر الألواح الشمسية من خلال هندسة أكثر نجاحا، والتنازل عن إنتاج أقل من 80 في المائة للألواح القديمة (الألواح الشمسية التي تنخفض إنتاجها ستكون موضع ترحيب في البلدان النامية)، وتصميم وتصنيع المنتجات بحيث تكون سهلة ورخيصة لإعادة التدوير. وبطريقة أو بأخرى، إذا لم نعالج هذه المشكلة، فمن المتوقع أن نغرق في موجة من النفايات الشمسية.