风能和太阳能对美国电网越来越重要，以及电动汽车的兴起，都是国家日益需要减少对化石燃料的依赖、降低碳排放和缓解气候变化的关键。
但与此同时，随着数以百万计的光伏太阳能电池板、风力涡轮机和锂离子电动车电池达到其各自的生命运行周期的终点，这些蓬勃发展的可再生能源产业将很快产生大量的废物。
然而，正如俗话所说，一个人的垃圾就是另一个人的财富。预测到清洁能源组件的堆积--并希望主动避免过去因不负责任地清理退役的煤矿、油井和发电厂而犯下的罪过--一些创新创业公司正努力创造一个可持续的、有利可图的循环经济，以回收、循环和再利用气候技术创新的核心组件。
根据美国能源信息署（EIA）的数据，去年风能和太阳能共产生了13.6%的公用事业规模的电力，随着可再生能源规模的不断扩大，这些数字无疑会上升。全美一些领先的公用事业公司已经远远超过了这个速度。
同时，2022年美国人购买的1380万辆汽车中，全电动汽车的销量从2021年的3.2%上升到5.8%。而随着环境保护局新近提出的尾气排放限制和发电厂规则，到2032年，电动汽车的销售可能会占据67%的市场份额，更多的电力公司将被迫加速发电转型。
Solarcycle是希望解决这一未来气候技术废物问题的公司的一个典型例子。该公司去年在加州奥克兰启动，此后在德克萨斯州奥德萨建造了一个回收设施，从报废的太阳能电池板中提取95%的材料，并将其重新投入到供应链中。它在商品市场上出售回收的银和铜，并将玻璃、硅和铝卖给电池板制造商和太阳能农场经营者。
"太阳能正在成为发电的主导形式，"Solarcycle首席执行官Suvi Sharma说，他引用了一份EIA报告，称今年美国54%的新公用事业规模发电量将来自太阳能。"但随之而来的是一系列新的挑战和机遇。我们在提高太阳能的效率和成本效益方面做了大量的工作，但在使其循环使用和处理报废的[电池板]方面还没有做任何工作"。
让太阳能电池板远离垃圾填埋场
夏尔马说，一块太阳能电池板的平均寿命约为25至30年，全国各地已经安装了5亿多块，从住宅屋顶的十几块到商业太阳能农场的几千块不等。随着太阳能容量现在平均每年增长21%，数以千万计的电池板将被安装起来--并被拆除。根据2019年发表在Renewable Energy上的一项研究，在2030年和2060年之间，预计将积累大约980万公吨的太阳能电池板废物。
目前，大约90%的报废或有缺陷的太阳能电池板最终被填埋，主要是因为倾倒它们的成本远远低于回收它们。"我们看到这一差距在未来5到10年内会大大缩小，"Sharma说，"通过回收变得更具成本效益和填埋成本只增不减的组合。"
事实上，回收的太阳能电池板材料的市场预计在未来几年将呈指数级增长。研究公司Rystad Energy的一份报告指出，它们在2030年的价值将超过27亿美元，而去年只有1.7亿美元，到2050年将加速到800亿美元左右。能源部的国家可再生实验室（NREL）发现，在政府的适度支持下，到2040年，回收材料可以满足美国30%-50%的太阳能制造需求。
《两党基础设施法/Bipartisan Infrastructure Law》和《减少通货膨胀法/Inflation Reduction Act》（IRA）都为美国国内太阳能电池板和组件的制造以及新太阳能技术的研究提供税收减免和资金。这些条款旨在削减中国在全球太阳能电池板供应链中的主导地位，根据国际能源署最近的一份报告，中国目前的主导地位超过80%。
该公司于1999年在亚利桑那州坦佩市成立，在俄亥俄州拥有生产设施，在阿拉巴马州还有一个在建的生产设施。它已经获得了730万美元的研究资金，用于开发一种新的住宅屋顶面板，比目前的硅或薄膜模块更有效。
根据首席产品官Pat Buehler的一封电子邮件，第一太阳能公司自2005年以来一直保持着一个内部回收计划。"他写道："我们认识到，要想以可持续的方式扩大业务规模，就必须将循环性融入我们的运营中。但不是从退役的面板和制造废料中提取金属和玻璃，"我们的回收过程提供闭环的半导体回收，用于新模块，"他补充说。
大规模的风力涡轮机，叶片几乎都是可回收的
退役的风力涡轮机带来了另一个回收挑战，也带来了商业机会。美国风能行业在20世纪80年代初开始安装涡轮机，此后一直在稳步增长。美国清洁能源协会估计，今天在全美范围内安装了近72,000台公用事业规模的涡轮机--除了7台以外，都是陆上的--产生了全国10.2%的电力。
尽管在过去的两年里，由于供应链障碍、通货膨胀和成本上升，该行业停滞不前，但涡轮机制造商和风电场开发商乐观地认为潮水已经转向，特别是考虑到爱尔兰共和军对绿色能源项目的补贴和税收减免，以及拜登政府承诺启动新生的海上风电部门。
风力涡轮机的寿命约为20年，大多数退役的风力涡轮机已经和退役的太阳能电池板一起被填埋。然而，几乎所有组成涡轮机的东西都是可以回收的，从钢塔到复合叶片，通常有170英尺长，尽管最新的型号超过350英尺。
根据NREL在2021年的一项研究，在未来五年，美国每年将有3000至9000个叶片退役，然后这个数字将增加到10000至20000个，直到2040年。到2050年，将有23.5万个叶片退役，折算成累计质量为220万公吨--或超过60627辆满载的拖拉机拖车。
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