Das nächste große Ding im Recycling: Ausgelaufene Solarmodule

Die Vereinigten Staaten stehen am Rande der folgenreichsten Transformation seit dem New Deal. Lesen Sie hier mehr darüber, was zur Dekarbonisierung der Wirtschaft nötig ist und was ihnen im Weg steht. Diese Geschichte wurde ursprünglich von YaleE360 veröffentlicht und wird hier im Rahmen der Climate Desk-Zusammenarbeit reproduziert.

In Odessa, Texas, entladen Arbeiter eines Startups namens SolarCycle Lastwagen mit ausgedienten Photovoltaikmodulen, die frisch aus kommerziellen Solarparks in den Vereinigten Staaten gepflückt wurden. Sie trennen die Paneele von den Aluminiumrahmen und Elektrokästen und führen sie dann Maschinen zu, die ihr Glas von den laminierten Materialien lösen, die seit etwa einem Vierteljahrhundert dabei helfen, Strom aus Sonnenlicht zu erzeugen.

Anschließend werden die Platten gemahlen, geschreddert und einem patentierten Verfahren unterzogen, das die wertvollen Materialien – hauptsächlich Silber, Kupfer und kristallines Silizium – extrahiert. Diese Komponenten werden verkauft, ebenso wie das minderwertige Aluminium und Glas, die möglicherweise sogar in der nächsten Generation von Solarmodulen landen.

Dieser Prozess bietet einen Ausblick darauf, was mit einem erwarteten Anstieg ausgemusterter Solarmodule passieren könnte, die aus einer Industrie kommen werden, die die am schnellsten wachsende Energiequelle in den USA darstellt. Heutzutage landen etwa 90 Prozent der Module in den USA, die altersbedingt ihre Effizienz verloren haben oder defekt sind, auf Mülldeponien, weil diese Option nur einen Bruchteil des Recyclings kostet.

Befürworter des Recyclings in den USA sagen jedoch, dass eine verstärkte Wiederverwendung wertvoller Materialien wie Silber und Kupfer dazu beitragen würde, die Kreislaufwirtschaft anzukurbeln, in der Abfall und Umweltverschmutzung durch die ständige Wiederverwendung von Materialien reduziert werden. Laut einem Bericht des National Renewable Energy Laboratory (NREL) aus dem Jahr 2021 könnte das Recycling von PV-Modulen auch das Risiko verringern, dass auf Mülldeponien Giftstoffe in die Umwelt gelangen. die Stabilität einer Lieferkette erhöhen, die weitgehend von Importen aus Südostasien abhängig ist; Senkung der Rohstoffkosten für Solar- und andere Arten von Herstellern; und die Marktchancen für US-Recycler erweitern.

Natürlich ist die Wiederverwendung beschädigter, aber immer noch funktionsfähiger Panels eine noch bessere Option. Millionen dieser Panels landen mittlerweile in Entwicklungsländern, während andere näher an ihrem Heimatort wiederverwendet werden. Beispielsweise baut SolarCycle ein Kraftwerk für sein Werk in Texas, das generalüberholte Module verwenden wird.

Die Aussicht auf eine künftige Flut abgelaufener Module veranlasst eine Handvoll Solarrecycler zu Bemühungen, ein Missverhältnis zwischen dem aktuellen Aufbau erneuerbarer Energiekapazitäten durch Versorgungsunternehmen, Städte und private Unternehmen – jedes Jahr werden weltweit Millionen von Panels installiert – und a zu beheben Mangel an Einrichtungen, die dieses Material sicher handhaben können, wenn es das Ende seiner Nutzungsdauer erreicht, in etwa 25 bis 30 Jahren.

Laut dem neuesten Quartalsbericht der Solar Energy Industries Association und des Beratungsunternehmens Wood Mackenzie wird die Solarkapazität in allen Segmenten in den USA von 2023 bis 2027 voraussichtlich um durchschnittlich 21 Prozent pro Jahr steigen. Der erwartete Anstieg wird durch das bahnbrechende Inflation Reduction Act von 2022 unterstützt, das neben anderen Förderungen für erneuerbare Energien eine Steuergutschrift von 30 Prozent für Solaranlagen in Wohngebäuden vorsieht.

Laut einer NREL-Schätzung würde die Fläche, die von Solarpaneelen abgedeckt wird, die ab 2021 in den USA installiert wurden und bis 2030 stillgelegt werden sollen, etwa 3.000 American-Football-Felder umfassen. „Das ist eine Menge Verschwendung“, sagte Taylor Curtis, Rechts- und Regulierungsanalystin im Labor. Allerdings bleibt die Recyclingquote der Branche mit weniger als 10 Prozent weit hinter den optimistischen Wachstumsprognosen der Branche zurück.

Jesse Simons, Mitbegründer von SolarCycle, das rund 30 Mitarbeiter beschäftigt und im vergangenen Dezember den Betrieb aufnahm, sagte, dass auf Deponien für feste Abfälle in der Regel 1 bis 2 US-Dollar für die Annahme eines Solarmoduls verlangt werden, und dass die Gebühr auf etwa 5 US-Dollar ansteigt, wenn das Material als gefährlicher Abfall gilt. Im Gegensatz dazu verlangt sein Unternehmen 18 US-Dollar pro Panel. Kunden sind bereit, diesen Satz zu zahlen, weil sie möglicherweise keine Deponie finden, die für die Annahme gefährlicher Abfälle zugelassen ist und dafür keine gesetzliche Haftung übernimmt, und weil sie die Umweltauswirkungen ihrer alten Module minimieren wollen, sagte Simons, ein ehemaliger Geschäftsführer des Sierra Clubs .

SolarCycle stellt seinen Kunden eine Umweltanalyse zur Verfügung, die die Vorteile des Panel-Recyclings aufzeigt. Beispielsweise verbraucht das Recycling von Aluminium 95 Prozent weniger Energie als die Herstellung von Neualuminium, bei dem die Kosten für den Abbau des Rohstoffs Bauxit sowie für den anschließenden Transport und die Veredelung anfallen.

Das Unternehmen schätzt, dass durch das Recycling jedes Panels der Ausstoß von 97 Pfund CO2 vermieden wird; Bei der Wiederverwendung eines Panels steigt der Wert auf über 1,5 Tonnen CO2. Gemäß einer vorgeschlagenen Regelung der Securities and Exchange Commission werden börsennotierte Unternehmen verpflichtet, klimabezogene Risiken offenzulegen, die voraussichtlich wesentliche Auswirkungen auf ihr Geschäft haben, einschließlich ihrer Treibhausgasemissionen.

Das im SolarCycle-Werk von den Solarmodulen befreite Aluminium wird auf einem nahegelegenen Metallhof verkauft. Glas wird derzeit für nur wenige Cent pro Panel verkauft, um es in Grundprodukten wie Flaschen wiederzuverwenden, aber Simons hofft, dass er irgendwann genug davon haben wird, um es zu einem höheren Preis an einen Hersteller neuer Solarpanelplatten zu verkaufen.

Auch kristallines Silizium, das als Grundmaterial für Solarzellen verwendet wird, sei eine Rückgewinnung wert, sagte er. Obwohl es für den Einsatz in zukünftigen Panels verfeinert werden muss, vermeidet seine Verwendung die Umweltauswirkungen des Abbaus und der Verarbeitung von neuem Silizium.

SolarCycle ist eines von nur fünf Unternehmen in den USA, die laut SEIA in der Lage sind, Recyclingdienstleistungen anzubieten. Laut der US-Umweltschutzbehörde steckt die Branche noch in den Kinderschuhen und überlegt immer noch, wie sie mit der Rückgewinnung und dem anschließenden Verkauf von Panelkomponenten Geld verdienen kann. „Elemente dieses Recyclingprozesses sind in den Vereinigten Staaten zu finden, aber er findet noch nicht in großem Maßstab statt“, sagte die EPA in einem Überblick über die Branche.

Im Jahr 2016 prognostizierte die Internationale Agentur für Erneuerbare Energien (IRENA), dass bis Anfang der 2030er Jahre die weltweite Menge stillgelegter PV-Module etwa 4 Prozent der Anzahl installierter Module ausmachen wird. Bis in die 2050er Jahre werde die Menge an Solarmodulabfällen auf mindestens 5 Millionen Tonnen pro Jahr ansteigen, so die Agentur. Es wird erwartet, dass China, der weltgrößte Produzent von Solarenergie, bis 2050 insgesamt mindestens 13,5 Millionen Tonnen Solarmodule aus dem Verkehr gezogen hat. Das ist bei weitem die größte Menge unter den großen Solarenergieproduzenten und fast doppelt so viel wie die Menge, die die USA ausmustern werden zu diesem Zeitpunkt, so der IRENA-Bericht.

Die technisch aus PV-Modulen weltweit gewinnbaren Rohstoffe könnten bis 2030 insgesamt einen Wert von 450 Millionen US-Dollar (im Jahr 2016) haben, heißt es in dem Bericht, was etwa den Rohstoffkosten entspricht, die zur Herstellung von etwa 60 Millionen neuen Modulen oder 18 Gigawatt Strom benötigt werden. Erzeugungskapazität. Bis 2050, so der Bericht, könnte der erzielbare Wert insgesamt 15 Milliarden US-Dollar übersteigen.

Derzeit stehen Solarrecycler jedoch vor erheblichen wirtschaftlichen, technologischen und regulatorischen Herausforderungen. Ein Teil des Problems, sagt Curtis vom NREL, sei der Mangel an Daten zu den Panel-Recyclingquoten, was potenzielle politische Reaktionen behindert, die den Betreibern von Solarparks mehr Anreize bieten könnten, ausgediente Panels zu recyceln, anstatt sie zu entsorgen.

Ein weiteres Problem besteht darin, dass das Toxicity Characteristic Leaching Procedure – eine von der EPA zugelassene Methode zur Bestimmung, ob ein Produkt oder Material gefährliche Elemente enthält, die in die Umwelt gelangen könnten – bekanntermaßen fehlerhaft ist. Folglich würden einige Solarparkbesitzer ihre Module „übermäßig als gefährlich einstufen“, ohne eine formelle Feststellung über gefährlichen Abfall zu treffen, sagte Curtis. Am Ende zahlen sie mehr, wenn sie sie auf Deponien entsorgen, auf denen gefährliche Abfälle behandelt oder recycelt werden dürfen.

Die Internationale Energieagentur hat untersucht, ob sich Solarmodule, die Blei, Cadmium und Selen enthalten, auf die menschliche Gesundheit auswirken würden, wenn sie entweder in gefährlichen Abfällen oder auf kommunalen Mülldeponien entsorgt würden, und kam zu dem Schluss, dass das Risiko gering sei. Dennoch, so die Agentur in einem Bericht aus dem Jahr 2020, stellten ihre Ergebnisse keine Befürwortung der Deponierung dar: Recycling, so hieß es, würde Umweltbedenken „weiter abmildern“.

NREL untersucht derzeit ein alternatives Verfahren zur Bestimmung, ob Panels gefährlich sind oder nicht. „Wir müssen das herausfinden, denn es wirkt sich definitiv auf die Haftung und die Kosten aus, um das Recycling wettbewerbsfähiger zu machen“, sagte Curtis.

Trotz dieser Unsicherheiten haben vier Bundesstaaten kürzlich Gesetze zum Recycling von PV-Modulen erlassen. Kalifornien, das über die meisten Solaranlagen verfügt, erlaubt die Entsorgung von Modulen auf Mülldeponien, allerdings erst, nachdem sie von einem ausgewiesenen Labor als ungefährlich bestätigt wurden, was bis zu 1.500 US-Dollar kosten kann. Im Juli 2022 gab es in Kalifornien nur eine Recyclinganlage, die Solarmodule akzeptierte.

Im Bundesstaat Washington soll im Juli 2025 ein Gesetz umgesetzt werden, das eine umweltfreundliche Möglichkeit zum Recycling von PV-Modulen bieten soll; Beamte aus New Jersey werden voraussichtlich im Frühjahr einen Bericht über die Entsorgung von Photovoltaik-Abfällen herausgeben; und North Carolina hat staatliche Umweltbehörden angewiesen, die Stilllegung von Solarprojekten im Versorgungsmaßstab zu prüfen. (North Carolina schreibt derzeit vor, dass Solarmodule als gefährlicher Abfall entsorgt werden müssen, wenn sie Schwermetalle wie Silber oder – im Fall älterer Module – sechswertiges Chrom, Blei, Cadmium und Arsen enthalten.)

In der Europäischen Union werden ausgediente Photovoltaikmodule seit 2012 gemäß der EU-Richtlinie über Elektro- und Elektronikaltgeräte, bekannt als WEEE, als Elektroschrott behandelt. Die Richtlinie verlangt von allen Mitgliedsstaaten die Einhaltung von Mindeststandards, aber die tatsächliche Recyclingrate von Elektroschrott variiert von Land zu Land, sagte Marius Mordal Bakke, leitender Analyst für Solarlieferantenforschung bei Rystad Energy, einem Forschungsunternehmen mit Hauptsitz in Oslo, Norwegen . Trotz dieses Gesetzes sei die Photovoltaik-Recyclingquote in der EU nicht besser als die in den USA (rund 10 Prozent), was vor allem auf die Schwierigkeit zurückzuführen sei, wertvolle Materialien aus Modulen zu gewinnen, sagte Bakke. „Es wird unabhängig von den Rohstoffpreisen von selbst profitabel werden.“

Abonnieren Sie Mother Jones Daily, um unsere Top-Storys direkt in Ihren Posteingang zu bekommen.

Mit Ihrer Anmeldung stimmen Sie unseren Datenschutzrichtlinien und Nutzungsbedingungen zu und stimmen dem Empfang von Nachrichten von Mother Jones und unseren Partnern zu.

Wir haben eine beträchtliche Lücke von 390.000 US-Dollar in unserem Online-Spendenbudget, die wir bis zum 30. Juni schließen müssen . Es gibt keinen Spielraum, wir haben bereits alles gekürzt, was wir können, und wir brauchen dringend mehr Leser, die mitmachen – insbesondere für diesen speziellen Klappentext, den Sie gerade lesen.

Auch hier werden wir Ihnen gegenüber sehr transparent und besonnen vorgehen.

In "Nachrichten zahlen sich nie aus„Unsere furchtlose CEO Monika Bauerlein bringt die Punkte auf mehrere besorgniserregende Medientrends, die zusammengenommen den Trugschluss hinter dem tragischen Zustand des Journalismus im Moment aufdecken: Dass der Markt dafür sorgen wird, den Bürgern eine freie und unabhängige Presse zu bieten Demokratie ist notwendig, und das nächste neue Ding, in das man Millionen investieren muss, wird das Problem lösen. Fazit: Journalismus, der den Menschen dient, braucht die Unterstützung des Volkes. Das ist das nächste neue Ding.

Und genau das tun MoJo und unsere Lesergemeinschaft seit nunmehr 47 Jahren.

Aber über Wasser zu bleiben ist schwieriger denn je.

In " Das ist keine Krise. Es ist die neue Normalität„Erklären wir so sachlich wie möglich, wie genau unsere Finanzen aussehen, warum dieser Moment besonders dringend ist und wie wir das am besten kommunizieren können, ohne immer wieder OMG BITTE HELFEN zu schreien. Wir gehen auch auf unsere ein Geschichte und wie unser gemeinnütziges Modell Mother Jones von den meisten Nachrichten da draußen unterscheidet: Wir können in die Tiefe gehen, uns auf unterbewertete Beats konzentrieren und einzigartige Perspektiven in die Nachrichten des Tages einbringen.

Sie sind hier, um über solche Berichte zu berichten, nicht um Spenden zu sammeln, aber das eine kann ohne das andere nicht existieren, und es ist von entscheidender Bedeutung, dass wir bis zum 30. Juni unsere beängstigende Zahl von 390.000 US-Dollar an Online-Spenden erreichen.

Und wir hoffen, dass Sie darüber nachdenken, mitzuhelfen, bevor Sie mit dem fortfahren, was Sie als Nächstes tun werden. Es wird spannend werden, und wir müssen wirklich sehen, dass die Spenden aus dieser speziellen Spendenaktion stark ankommen, wenn wir dorthin gelangen wollen.

Wir haben eine beträchtliche Lücke von 390.000 US-Dollar in unserem Online-Spendenbudget, die wir bis zum 30. Juni schließen müssen . Es gibt keinen Spielraum, wir haben bereits alles gekürzt, was wir können, und wir brauchen dringend mehr Leser, die mitmachen – insbesondere für diesen speziellen Klappentext, den Sie gerade lesen.

Auch hier werden wir Ihnen gegenüber sehr transparent und besonnen vorgehen.

In "Nachrichten zahlen sich nie aus„Unsere furchtlose CEO Monika Bauerlein bringt die Punkte auf mehrere besorgniserregende Medientrends, die zusammengenommen den Trugschluss hinter dem tragischen Zustand des Journalismus im Moment aufdecken: Dass der Markt dafür sorgen wird, den Bürgern eine freie und unabhängige Presse zu bieten Demokratie ist notwendig, und das nächste neue Ding, in das man Millionen investieren muss, wird das Problem lösen. Fazit: Journalismus, der den Menschen dient, braucht die Unterstützung des Volkes. Das ist das nächste neue Ding.

Und genau das tun MoJo und unsere Lesergemeinschaft seit nunmehr 47 Jahren.

Aber über Wasser zu bleiben ist schwieriger denn je.

In " Das ist keine Krise. Es ist die neue Normalität„Erklären wir so sachlich wie möglich, wie genau unsere Finanzen aussehen, warum dieser Moment besonders dringend ist und wie wir das am besten kommunizieren können, ohne immer wieder OMG BITTE HELFEN zu schreien. Wir gehen auch auf unsere ein Geschichte und wie unser gemeinnütziges Modell Mother Jones von den meisten Nachrichten da draußen unterscheidet: Wir können in die Tiefe gehen, uns auf unterbewertete Beats konzentrieren und einzigartige Perspektiven in die Nachrichten des Tages einbringen.

Sie sind hier, um über solche Berichte zu berichten, nicht um Spenden zu sammeln, aber das eine kann ohne das andere nicht existieren, und es ist von entscheidender Bedeutung, dass wir bis zum 30. Juni unsere beängstigende Zahl von 390.000 US-Dollar an Online-Spenden erreichen.

Und wir hoffen, dass Sie darüber nachdenken, mitzuhelfen, bevor Sie mit dem fortfahren, was Sie als Nächstes tun werden. Es wird spannend werden, und wir müssen wirklich sehen, dass die Spenden aus dieser speziellen Spendenaktion stark ankommen, wenn wir dorthin gelangen wollen.