太阳能电池板的回收再利用之思

来源：中国数字科技馆

（图片来源：Pixabay） 全球数十亿的太阳能电池板将在不久后面临报废，但它们报废时，很多重要的原材料也被丢弃了，而这些材料可用于未来生产新的电池板。 据估计，到2050年，电池板的报废量将达到7800万吨，约能做出40亿个面板。但是这些面板的设计，无法轻松地提取和重复利用其中的元素，因此大部分面板在回收时很可能会被切碎。这种方式会污染材料，使其难以循环利用。 因此，全球亟需设计出可轻松提取其原料成分的电子产品，以便在新产品中重复使用，避免浪费。如果我们不改变材料的使用方式，将会对减缓气候变化以及下一阶段社会急需的可再生及气候友好型技术的部署造成限制。我们将限制下一阶段社会急需的可再生及气候友好型技术的部署，并减缓气候变化。我们所需的材料也将遗失在我们制造的废弃物中。 利用废弃物 上述的太阳能电池板废弃物，如果能加以有效回收利用，其预估价值将达150亿美元（折合为112亿英镑），可制造出20亿块新的太阳能电池板。它所带来的不仅仅是经济利益----70%的温室气体排放量与物品的提取、制造、使用紧密相关。如全球未能减少向地球挖掘原材料，以此降低温室气体排放量，那我们将无法成功应对气候变化。 至关重要的是，要避免出现技术争夺材料的情况，这样会限制部署，削弱社会缓解气候危机的能力。例如，一种广泛应用于计算机芯片的材料----半导体组件，同时也是生产太阳能电池板和节能灯的必要原材料；低碳汽车也需要风电机组中所包含的磁铁材料。出于对供应的担忧，研究人员计划将铟和其他一些元素设计应用在新兴的太阳能技术上。

图片来源：Pixabay 重复利用大有好处 人类对材料的消耗总是贪得无厌。据估计，在2020年，从地球挖掘出的材料有1000亿吨，而其中只有8.6%被循环利用，产生经济效益。因此，电子垃圾是地球上增长最快的垃圾流。2019年，全球共产生了5350万吨电子垃圾。 可持续发展咨询公司长颈鹿创新（Giraffe Innovation）与斯旺西大学（Swansea University）合作出示的最新报告显示，2019年，英国产生的电子垃圾达160万吨，其中关键材料预计达379000千克，潜在价值为1.48亿英镑。由于缺乏回收基础设施，报废设计不佳，回收效率低下，废弃物中包含的大部分关键材料将会丢失。这些关键元素没有得到有效回收和循环利用，说明这项技术目前本质上是不可持续的。而对于未来技术所需要的30种关键元素，全球的回收率不到1%。 一个主要的设计缺陷就是我们喜欢将东西“粘”在一起，因此，别无选择，我们只能将产品碎成小片，将各种材料混在一起，然后，艰难的将其分开。最近关于从废旧电子产品中增加关键原材料回收率的研究强调了另一个问题。下图为我们展示了一个典型的电路板以及其中关键材料的位置。从图中不难看出提取这些关键材料的难度。首先，它们少量而全面分散在电路板各处；其次，在分离和回收利用前，还需要精密的设备确认这些元素的位置。所以说，更好的产品设计才是关键。

（图片来源：Pixabay） 为报废而设计 为了提取和再利用部分材料，为了早日实现循环经济模式，我们需要更好的报废设计、更完善的加工过程，更好的回收基础设施。这对消费者来说也是有益的，因为产品设计更好，使用寿命会更长，也更便于升级或维修。 要使新兴技术真正具备可持续性，至关重要的一点是，全球达成一致，都能在产品达到其使用寿命时提取出关键材料。设计新兴技术时，从一开始就考虑到循环经济，便有机遇。废弃物应视为一种资源，能为社会和真正的可持续性技术带来最大的利益。 作者：马修·戴维斯 翻译：余扬 审校：赵欢 引进来源：The Conversation

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