Kodėl saulės žibintų rataną reikia projektuoti su galimybe perdirbti?

Neperrandamų saulės šviestuvų iš rytanų poveikis aplinkai

Kaip neperrandami saulės šviestuvai iš rytanų prisideda prie elektroninių atliekų ir medžiagų taršos

Problemos su tomis neperdirbamomis iš rėtos pagamintomis saulės žibintais yra dvigubos. Pirma, visi tie elektronikos komponentai baigia savo kelią sąvartynuose, o antra – mišrios medžiagos tiesiog susikaupia ant visko kito. Dar blogiau tai, kad skylant šioms medžiagoms, gamtą teršia pavojingos medžiagos. Pagal praėjusiais metais JTO aplinkos programa (UNEP) paskelbtus tyrimus, saulės žibintai sudaro apie 12 procentų elektroninės šiukšlių tūrio regionuose, kur nėra prijungta prie pagrindinės elektros tinklo, ypač vargingesnėse šalyse. Rėtos-kompozitiniai variantai yra ypač blogi, nes jie išskiria mažyčius plastiko dalelių kiekį ir išleidžia pavojingus metalus, tokius kaip švinas, pradėję pūti. Kiekviename žibinte yra apie 400 gramų plastiko, kurio negalima atskirti nuo kitų dalių, o šios medžiagos aplinkoje išlieka bent 450 metų, teršdamos dirvožemį ir vandens šaltinius. Tai dar labiau aktualu vietose, kur niekas tinkamai nerenka ar perdirba šio tipo atliekų.

Tradicijinių rotangų-kompozitinių saulės žibintų gyvavimo ciklo analizė

Tradicijiniai dizainai sukelia aplinkos sąnaudas kiekviename etape:

• Medžioklė : 38 % rotangų šaltinių susiję su tropinių miškų iškirtimu (IUCN 2022)
• Gaminiama : Kompozituose naudojami epoksidiniai dervos gamybos metu išskiria 1,2 kg CO₂ vienam kilogramui
• Išmetimas : 93 % pasibaigus eksploatacijai skirtų vienetų sudeginama arba išmeta į sąvartynus, išleidžiant pavojingus dioksinus

Šis tiesioginio ciklo modelis eikvoja beveik tris ketvirtadalius pradinės medžiagos vertės ir skatina nuolatinį poreikį gauti pirmines žaliavas, prieštaraujant atsakingumo tikslams, siekiant užtikrinti energijos prieigą vietovėse be elektros tinklų.

Anglies pėdsako palyginimas: perdirbami ir neperrandami saulės žibintai su rotangais

Neperdirbamų medžiagų, tokių kaip neperdirbamas ratanis, gaminami saulės žibintai per dešimt metų sukelia apie dviejų su puse kartų daugiau anglies dioksido nei jų perdirbamų atitikmenys, kaip nustatė MIT naujausias 2024 m. tyrimas apie apytakos medžiagas. Didžioji šio skirtumo dalis susidaro dėl trijų pagrindinių veiksnių. Pirma, naujų žaliavų išgavimas iš žemės sudaro beveik pusę visų emisijų. Antra, šios prekės trunka nepakankamai ilgai, todėl žmonės nuolat perka jų pakaitalus. Trečia, atliekų vežimas taip pat sukelia didelę emisiją – apie 22 kilogramus CO₂ kiekvienam tonai vežamo krovinio. Perdirbamos versijos sumažina emisijas beveik dvigubai, nes jas galima remontuoti sugedus komponentams, o vertingi elementai, tokie kaip aliuminio rėmai ir stiklinės lęšiai, yra atgaunami vietoj to, kad baigtųsi sąvartynuose.

Perdirbamų saulės žibintų iš ratanio projektavimo principai

Modulinės konstrukcijos technikos, skatinančios išardymą ir perdirbimą

Naujausios iš raktinio pagamintos saulės žibintai dabar turi prisegamas jungtis vietoj nuolatinių klijų, todėl juos išardant tai trunka žymiai trumpiau ir leidžia grąžinti daugiau medžiagų kartotinai naudoti. Fotovoltinės plokštės gali būti atskirtos nuo pagrindinio korpuso, o baterijas taip pat lengva pakeisti. Tai reiškia, kad technikai gali tiesiog pakeisti tik tuos komponentus, kuriems reikia remonto, nereikia išmesdinti viso žibinto. Kalbant apie medžiagų atkūrimo rodiklius, šie moduliniai dizainai pasiekia apie 92 %, kur kas geriau nei senojo stiliaus modeliai, kurie, pagal praėjusiais metais atliktą Apskrituminio medžiagų instituto tyrimą, pasiekė tik apie 35 %. Mažiau atliekų patekimas į sąvartynus tikrai yra šio požiūrio privalumas.

Biodegraduojamų, atskiriamų ir netoksiškų medžiagų naudojimas saulės žibintų raktinyje

Nauji gaminiai derina natūralius iš nendrių pagamintus rėmus su biologiškai skaidžiomis medžiagomis, pagamintomis iš augalų celiuliozės. Šios medžiagos suskyla maždaug per 18 mėnesių pramoninėse kompostavimo įrenginiuose. Vietoj tradicinių PVC danga padengtų laidų gamintojai pradėjo naudoti laidžiąsias dažas, kurios vis dar atitinka IEC 62893 saugos reikalavimus, tačiau neturi kenksmingų cheminių medžiagų. Protinga yra tai, kaip šie gaminiai suprojektuoti taip, kad perdirbant nendrių medžiaga paprasčiausiai plūduriuoja, o metaliniai komponentai nugrimzta į dugną. Tai leidžia automatizuotoms rūšiavimo sistemoms efektyviai atskirti medžiagas ir visiškai neleisti atsparių teršalų į mūsų aplinką.

Standartizuojamos dalys, skirtos palaikyti taisomumo ir perdirbimo infrastruktūrą

Kai iš raktinio pagamintos saulės žibintuvėlės turi tuos pačius jungtukus, nuoseklią įtampos išvestį ir atitinkamus tvirtinimo elementus skirtinguose modeliuose, jų taisymas tampa daug lengvesnis ir gerėja jų perdirbimo galimybės. Pagal 2023 m. Jungtinių Tautų aplinkos programos (UNEP) paskelbtus tyrimus, kai produktai yra standartizuoti tokiu būdu, perdirbimo išlaidos sumažėja apie 60 procentų, nes rūšiavimo procese kyla mažiau painiavos. Tai, kad šie komponentai suderinami, taip pat reiškia, kad vietiniai remontininkai gali rasti keičiamas dalis savo regionuose, o ne laukti siuntinių iš toli. Tai sumažina priklausomybę nuo importo ir greičiau atlieka remontus, ypač svarbu bendruomenėms, gyvenančioms sunkiai pasiekiamose vietovėse, kur kitu atveju aptarnavimas galėtų užtrukti savaites.

Lentelė: našumo palyginimas tarp konvencinių ir perdirbamų saulės energijos žibintų iš ratino (Solar Energy Industries Association, 2024).

Perdirbamų saulės energijos žibintų iš ratino ekonominiai pranašumai

Sutaupymai dėl medžiagų atgavimo ir sumažėjusios žaliavų priklausomybės

Iš perdirbamų medžiagų pagamintos saulės žibintuvėlės iš bambukmedžio geltonikio gali sutaupyti nuo 18 iki 24 procentų savo eksploatacijos laikotarpiu, nes galime atkurti vertingas medžiagas, tokias kaip aliuminio rėmai ir stikliniai fotovoltiniai skydai, kurie vis dar išlaiko apie 80 % jų pradinės vertės, kaip parodė Circular Economy Institute tyrimai praėjusiais metais. Modulinis dizainas reiškia, kad palyginti su tradiciniais modeliais, apie dviejų trečdalių mažiau atliekų patenka į sąvartynus. Be to, kai ateina laikas juos išmontuoti, standartiniai tvirtinimo elementai darbą padaro daug lengvesnį, sumažindami darbo sąnaudas maždaug viena trečiąja. Visi šie patobulinimai reiškia, kad gamintojams 53 % mažiau reikia importuoti žaliavų, kas tampa vis svarbiau, nes bambukmedžio geltonikio kainos kasmet didėja beveik 9 % dėl tęsiamos miškų naikinimo problemos Pietryčių Azijoje.

Gamintojų atsakomybės už atliekas (EPR) modeliai skatina tvarų inovacijų vystymąsi

Gamintojų išplėstinės atsakomybės taisyklės, kurias matome šiandien, paimkime pvz. ES 2023 m. saulės energijos produktų perdirbimo direktyvą, tikrai skatina įmones kurti ekologiškesnius produktus, siūlant jiems grąžinti pinigus. Vyriausybės suteikia mokesčių lengvatas, kurios iš tikrųjų padengia apie penktadalį sąnaudų, reikalingų perdirbimo įrenginiams statyti. Taip pat yra piniginė parama atliekų panaudinimui iš naujo – apie dvylika centų už kilogramą, kad būtų išgaunama nauda iš senų kompozitinių medžiagų. Viešieji pirkėjai dabar teikia pirmenybę produktams, kuriuos galima lengvai išardyti, ir, kaip teigiamos ataskaitos, tai verčia gamintojus kuriant naujas idėjas apie 40 % greičiau nei anksčiau. Ką visa tai reiškia? Na, bendruomenės, gyvenančios be elektros tinklo, dabar gali sau leisti specialias saulės žibintines iš ratanų, kurios vėliau gali būti perdirbamos. Šios ekologiškos versijos yra finansiškai naudingos maždaug triskart daugiau žmonių negu įprasti modeliai.

Realiosios praktikos taikymai ir sėkmės istorijos

Atsinaujinančios energijos saulės žibintai iš perdirbamų rankiniu būdu supintų rytinių

Viena didelė įmonė neseniai visiškai pakeitė medžiagas, atsisakydama plastikinių kompozitų ir pereidama prie kažko visiškai kito – bambuko ir rytinių mišinio, kurį galima atskirti pasibaigus gaminio naudojimo laikui. Pagal praėjusiais metais paskelbtą Atsiskaitymo apie apytakos ekonomiką ataskaitą, pasibaigus gaminių naudojimo laikui, jiems pavyko atgauti apie 92 % šių medžiagų. Jų naujas modulinis požiūris kasmet išvengia apie 18 tonų atliekų sandėliavimo sąvartynuose. Be to, standartizuojant dalis, tokias kaip baterijų korpusai ir saulės jungtys, gamybos išlaidos sumažėjo maždaug 14 %. Tai, kas iš tiesų tai išskiria, yra tai, kaip žymiai paprastesnė tampa techninė priežiūra vietoje. Technikai, dirbantys vietovėse su ribota infrastruktūra, pastebi, kad šios detalės yra daug lengviau keičiamos, todėl įranga ilgiau tarnauja net sunkiomis sąlygomis.

Autonominiai saulės energijos projektai Rytų Afrikoje, naudojantys modulinius konstrukcijų sprendimus

Kenijoje ir Ugandoje vykdomi kaimo elektrifikavimo darbai pradėjo naudoti šias naujas saulės lempas, pagamintas iš ratanų ir snap together dalių. Pereinant prie šio dizaino, kiekvieno vieneto įrengimo kaina sumažėjo apie 23 JAV dolerius. Žmonės, dirbantys vietose, praneša, kad šios lempelės tarnauja nuo 3 iki 5 metų ilgiau, lyginant su senesniais modeliais, kuriuose viskas buvo suklijuota. 2022 m. nedidelėje bandomojoje programoje Tanzanijoje nutiko kažkas įdomaus. Jie įsteigė bendruomeniškus surinkimo punktus naudotoms baterijoms ir kažkaip pasiekė, kad 87 % jų būtų perdirbtos. Tai reiškė, kad mažiau elektronikos atliekų patenka į artimiausius sąvartynus, o tai sumažino taršą maždaug 41 %. Iš tiesų tai logiška, kai bendruomenės imasi savininkystės perdirbimo iniciatyvoms.

Apskrituminės ekonomikos integravimas Pietryčių Azijos saulės lempų bendrovėse

Indonezijoje ir Kambodžoje dabar ratanų audimo bendrijos naudoja gamtinius klijus iš augalų kartu su standartiniais varžtais, kad pagamintų saulės lempas, kurias galima visiškai išardyti. Dirbtuvės pavyksta atgauti apie 95 procentus varinių laidų ir apie 80 procentų saulės baterijų pakartotiniam naudojimui. Tai sukuria taip vadinamą uždarą ciklą, kai iš esmės niekas nešvaistoma. Meistrų, dirbančių ten, pajamos padidėja maždaug 30 procentų, o kiekvienai pagamintai lempai sutaupoma beveik 8,50 JAV dolerių medžiagoms. Įdomu tai, kaip šios senos amatininkystės technikos randasi naujo gyvenimo kartu su šiuolaikinėmis tvarumo sąvokomis, parodydamos, kad senos žinios gali veikti drauge su šiandieninėmis žaliomis ekonomikos idėjomis.

DUK apie iš ratanų pagamintas saulės lempas

Koks yra aplinkos poveikis nesunaikinamoms saulės lempoms?

Neperskirstomi saulės žibintai prisideda prie elektroninės šiukšlės ir medžiagų taršos dėl jų elektroninių komponentų ir mišrių medžiagų, kurios patenka į sąvartynus ir aplinką užteršia kenksmingomis medžiagomis.

Kaip perskirstomieji saulės žibintai skiriasi pagal medžiagų atkūrimą?

Perskirstomieji saulės žibintai turi modulinę konstrukciją, leidžiančią lengvesnį išardymą ir apie 92 % medžiagų atkūrimo lygį, palyginti su tradiciniais modeliais, kuriuose atkūrimas siekia tik apie 35 %.

Kokias ekonomines naudas suteikia perskirstomieji saulės žibintai?

Perskirstomieji saulės žibintai sutaupo išlaidų dėl medžiagų atkūrimo, sumažinto priklausomumo nuo žaliavų ir pailginto produkto tarnavimo laiko, galiausiai viso ciklo metu taupydami nuo 18 iki 24 procentų.

Kaip bendruomenės iniciatyvos palaiko perskirstomųjų saulės žibintų projektus?

Bendruomenės iniciatyvos regionuose, tokiuose kaip Rytų Afrika ir Pietryčių Azija, remia perdirbamų saulės žibintų projektus skatindamos vietines taisymo ir perdirbimo programas, taip mažindamos atliekas ir stiprindamos vietines ekonomikas.