Das schmutzige Geschäft der Herstellung von Sonnenkollektoren kann das Einkaufen für einen zähen

Die Umwandlung von Rohquarz, Silber und anderen Stoffen in High-Tech-Photovoltaikzellen ist nicht unbedingt ein organischer oder natürlicher Prozess. Es ist daher offensichtlich, dass einige Unternehmen dies verantwortungsbewusster machen als andere.

Die Silicon Valley Toxics Coalition (SVTC), die den ökologischen Fußabdruck der Tech-Branche seit Jahrzehnten verfolgt, hofft, dass sie durch Aufklärung der Akteure des Solarmarktes verantwortungsbewusst (oder unverantwortlich) das gesamte Feld ehrlich halten kann.

Dustin Mulvaney, wissenschaftlicher Berater des SVTC und Assistenzprofessor für Umweltstudien an der San José State University, erzählt Inverse Die Überwachung der Beschaffung von Solarzellenmaterial ist keine einfache Aufgabe.

"Es ist schwierig, Unternehmen zu überprüfen und zu vergleichen, denn es gibt Unternehmen, die alles von Polysilicium bis hin zu Panels oder Modulen herstellen. Dann gibt es Leute, die einfach alles kaufen und die Module zusammenlegen", erklärt er. "Es ist schwer, die Verwendung von Chemikalien an ein bestimmtes Panel zu knüpfen."

Wie der Exekutivdirektor der Koalition einmal Sheila Davis erzählte National Geographic Die Hoffnung ist, dass Bemühungen wie die von SVTC dazu beitragen können, dass Solar-Start-ups die Umweltauswirkungen ihres gesamten Prozesses und ihrer gesamten Lieferkette bei ihrer Vergrößerung in Betracht ziehen.

Wenn dies passiert, sagt sie, „vielleicht in den nächsten 10 oder 15 Jahren - wenn diese Platten anfangen, die erste Welle von ihnen herunterzufahren und wir anfangen, sie zu recyceln -, dann sind die neuen Platten auf dem Markt kein Verlust."

SVTC hat seine Umfragepakete für die Industrie 2018 Anfang dieses Sommers veröffentlicht. Sie können jedoch sehen, wer die aktuellen Vorreiter im Bereich Nachhaltigkeit sind.

Eine der überraschenderen Eigenschaften von Scorecards (zusammengestellt aus einer Umfrage von selbst) ist, wie machbar es ist, dass weniger verantwortungsbewusste Solarzellenhersteller ihre Sache bereinigen.

Vor wenigen Jahren befasste sich der chinesische Hersteller Jinko Solar mit einer Aktionärsklage und öffentlichen Protesten gegen den ihm vorgeworfenen Giftmüll, wie Reuters berichtet hatte, „weil er verborgen hatte, dass eine seiner Fabriken Giftmüll in einen nahe gelegenen Fluss müllte ”In seiner Zhejiang-Anlage. Heute ist es einer der fünf umweltfreundlichsten Hersteller von Photovoltaik-Solarzellen.

Was ist das Ziel einer Solarzelle?

Obwohl Anlagen ihre Energie auf elegante Weise aus Sonnenlicht beziehen können, sind die Schritte, die erforderlich sind, um Photovoltaik-Solarzellen dazu zu bringen, dasselbe zu tun, viel komplizierter.

Hier nur einige davon: Zuerst wird Quarz abgebaut und anschließend in riesigen energieintensiven Öfen zu metallurgischem Silizium verarbeitet. Dieses Silizium wird dann über ein Verfahren, das Salzsäure (eine ziemlich ernstzunehmende Säure) benötigt, zu Polysilizium weiter aufgereinigt und produziert als Nebenprodukt giftiges Siliziumtetrachlorid. Schließlich werden die Platten selbst aus Polysilizium hergestellt; Sie werden mit Flusssäure (eine noch ernstere und sehr gefährliche Säure) in einer Methode geätzt, die den Einsatz von viel Natriumhydroxid, Wasser und Strom erfordert.

Einige der besten neuen Ideen für das Recycling von Sonnenkollektoren beziehen sich auch auf dieselben gefährlichen Substanzen. Wie der Herstellungsprozess selbst können auch diese Recyclingprozesse aufgrund ihres eigenen hohen Energiebedarfs zu Kohlenstoffemissionen beitragen.

Was die Sache noch komplizierter macht, können allein die Wiederaufbereitungsgeräte Solarhersteller Dutzende von Millionen Dollar kosten IEEE-Spektrum.

Und doch wird Recycling für die langfristige Gesundheit der Solarindustrie unabdingbar sein.

"Das Problem ist, dass, wenn Sie nicht anfangen, den Kreislauf bei einigen dieser Materialien zu schließen, die Skalierung der Technologie ein Problem ist", sagt Mulvaney. "Zum Beispiel verwendet die Industrie mit kristallinem Silizium fast 20 Prozent des Silberangebots."

Teure Materialien, nicht nur Silber, sondern auch Elemente wie Tellur und Indium, sind derzeit im Wesentlichen Bestandteil der meisten Solarzellen - und ihre Preise werden wahrscheinlich nur steigen, da immer mehr der verfügbaren Mengen auf den Schrottplatz gelangen.

"Wo das vielversprechende Zeug passiert, ist Europa, wo sie tatsächlich ein großes übergeordnetes Gesetz haben", sagt Mulvaney. „Seit über fünf Jahren müssen sie Solarmodule zurücknehmen und recyceln.“

In den USA ist das offensichtlich nicht der Fall, aber in Amerika haben wir zumindest die Scorecards von SVTC. Das kann jeder berücksichtigen, wenn es darum geht, erneuerbare Solarenergie zu kaufen.