Parçalanması ve geri dönüştürülmesi zor olan yüksek teknolojili cihazlar üreten sadece Apple ve Samsung gibi şirketler değil. Güneş panelleri, rüzgar türbinleri ve elektrikli araç (EV) pilleri gibi kritik temiz enerji teknolojilerinin üreticileri de öyle – ve tüketici teknolojisi endüstrisinden farklı olarak. yavaşça Başlangıç sürdürülemez bazı tasarım uygulamalarını tersine çevirmek için bu konuda yapılacak pek bir şey yok.
Piller, güneş panelleri ve rüzgar türbinleri, iklim değişikliğiyle mücadele için gerekli araçlardır. Bununla birlikte, bu teknolojilerin üretilmesi önemli ölçüde enerji ve kaynak gerektirir ve bunlardan daha fazlasını sürdürülebilir bir şekilde üretmeye devam edebilmemizin en iyi yolu, bu kaynakları kullanım ömrü sonunda geri dönüştürmektir. Ancak günümüzde temiz enerji geri dönüşümü, ultra güçlü yapıştırıcıların yaygın kullanımı da dahil olmak üzere, sökmeyi engelleyen tasarım seçenekleriyle sınırlıdır. Uzmanlar, elektrikli otomobiller için süper büyük piller ve rüzgar türbinleri için nadir toprak mıknatısları üreten şirketlerin ışık, ısı, manyetik alanlar ve daha fazlası kullanılarak “bağları çözülebilen” yeni yapıştırıcılara veya yapıştırıcı içermeyen yapıştırıcılara yönelmesi durumunda bu durumun değişebileceğini söylüyor. tasarımlar.
“Geri dönüşüm için tasarım henüz bu pazara gerçekten gelmedi” diyor Andy Abbott, yakın zamanda ortak yazar olan Leicester Üniversitesi’nde kimya profesörü Teftiş kağıdı ayrılabilir yapıştırıcılar ve temiz enerjide potansiyel kullanımları hakkında.
Bunun yerine, Abbott, üreticilerin güvenlik ve dayanıklılık için ürünlerini “aşırı mühendislik” yapma eğiliminde olduklarını söylüyor. Modüller ve paketler içinde birbirine yapıştırılmış düzinelerce ila binlerce bireysel, hava geçirmez şekilde kapatılmış hücreden oluşan EV pillerini alın. Yapıştırıcıların yoğun kullanımı pillerin yolda parçalanmamasını sağlamaya yardımcı olurken, pillerin sökülmesi inanılmaz derecede zor olabilir. tek tek hücreleri yeniden amaçlandırmak veya lityum, kobalt ve nikel gibi kritik metalleri geri dönüştürün.
“Şu anda, her şey birbirine bağlı olduğu için, birçok pil parçalanıyor” diyor ortak yazar Gavin Harper, İngiltere’deki Birmingham Üniversitesi’nde bir EV pil geri dönüşüm uzmanı, şunları söylüyor: Sınır. “Malzeme birbirine karıştırılır, bu da geri dönüşüm sürecinde sonraki adımları daha karmaşık hale getirir.”
Güneş panelleri ve rüzgar türbinleri de geri dönüşümü zorlaştıracak şekilde dayanıklılık için tasarlanmıştır. Çoğu güneş paneli, hücreleri hava koşullarına dayanıklı cam ve plastik örtülere bağlayan polimer sızdırmazlık katmanlarıyla kaplanmış silikon hücrelerden oluşur. Bu elektronik sandviç tasarımı, panellerin çatıda onlarca yıl boyunca dış etkenlere maruz kalabileceği anlamına gelse de, panel boyunca kullanılan yapıştırıcılar ve sızdırmazlık malzemeleri, kullanım ömrünün sonunda bileşenlerin temiz bir şekilde ayrılmasını zorlaştırıyor. Bu arada rüzgar türbini jeneratörlerinin içindeki nadir toprak mıknatısları, malzemeyi geri kazanmak ve yeniden kullanmak isteyen herkes için önemli kirlilik yaratabilecek reçineler ve yapıştırıcılarla kaplanmıştır. Tek bir rüzgar türbini şunları içerebilir: yüzlerce pound nadir toprak elementleri ve bu metallere olan talep hızla yükselmek dünya daha fazla elektrikli araç ve daha fazla türbin inşa ederken.
Abbott, üreticilerin temiz enerji teknolojileri içindeki kritik malzemeleri geri kazanmanın uzun vadeli tedarikleri desteklemek için önemli olduğu gerçeğini yeni yeni anlamaya başladıklarını ve bunu kolaylaştırmak için yeni tasarım yaklaşımlarına ihtiyaç olduğunu söylüyor. “Gerçekten sadece son 18 ayda, bu konuşma başını kaldırmaya başladı” diyor.
Abbott ve Harper’ın yeni makalesi, daha geri dönüştürülebilir bir temiz teknoloji sektörüne yönelik bir dizi potansiyel yol ortaya koyuyor. Güneş enerjisi üreticilerinin yapıştırıcıları yakın zamanda ortadan kaldırması pek olası olmasa da, yazarlar üreticilerin kimyasallar, manyetik alanlar ve hatta yüksek frekanslı bir sonik darbe kullanarak çözülebilen yapıştırıcılara ve sızdırmazlık malzemelerine yönelebileceğini öne sürüyorlar. Rüzgar türbini mıknatısları için, güçlü bir manyetik alanın varlığında yapışkanlığını kaybeden bir yapıştırıcı işe yaramaz, ancak ısı kullanılarak eritilebilen veya ultraviyole ışığa maruz kaldığında bağı çözülebilen bir yapıştırıcı uygulanabilir olabilir.
Daha az yapıştırıcı kullanan tasarımlar, EV pil geri dönüşümünü büyük ölçüde iyileştirmeye yardımcı olabilir. Harper, pillerin tek tek hücrelere ayrılması daha kolay olsaydı, bugün nadiren geri dönüştürülen lityum da dahil olmak üzere katot içindeki kritik malzemeleri kurtarmayı kolaylaştırabileceğini söylüyor. Ve en az bir şirket zaten yapışkansız bir pil tasarımını ticarileştiriyor: 2020’de Çinli pil üreticisi BYD yeni bir “Bıçak Piliuzun, sıska hücrelere sahip olan ” ana pil paketine klipsleyin tutkal kullanmadan. Abbott, “Demontaj açısından önemsiz,” diyor. “Hücreler sadece kırpılır.”
Swansea Üniversitesi’nde pil depolama uzmanı olan Jenny Baker, yapıştırıcı bazlı tasarımlardan vazgeçmek istemeyen EV pil üreticileri için, daha fazla ayrılabilir bir yapıştırıcıya yol açabilecek “çok sayıda yöntem” olduğunu söylüyor. Birleşik Krallık. Ona göre zorluk, endüstriyel ölçekte yapılabilecek bir süreçte hızla çözülebilen yapıştırıcılar geliştirmek olacaktır.
Baker, “Şimdi mesele, bilimin bir kısmını alıp mühendislik tarafına taşımak, böylece onu gerçekten büyük ölçekli geri dönüşüme hazır hale getirebilmek, çünkü biliyoruz ki bu pillerin birçoğunun geleceğini biliyoruz.” diyor. Dayalı öngörülen büyüme EV ve enerji depolama pazarlarında Harper, 2040 yılına kadar dünya çapında geri dönüşüme ihtiyaç duyan yaklaşık 8 milyon metrik ton pil atığı olabileceğini tahmin ediyor. A benzer miktarda güneş enerjisi e-atığı 2030 yılına kadar geri dönüşüm tesislerini su basabilir.
Üreticileri (ve tüketicileri) daha fazla geri dönüşüm dostu yapıştırıcılar ve yapıştırıcı içermeyen tasarımları benimsemeye ikna etmek için Baker, alternatiflerin, temiz teknoloji sektöründe genellikle onlarca yıl içinde ölçülen ürün dayanıklılığından veya kullanım ömründen ödün vermediğine dair güvenceye ihtiyaçları olacağını söylüyor. Erken arızanın “daha az risk” olduğu daha kısa ömürlü ürünlerde birçok yeni tasarımın “yolda test edilmesi” gerekeceğinden şüpheleniyor.
Bu, Framework ve Fairphone gibi sürdürülebilirlik odaklı şirketlerin halihazırda modüler ve yapışkansız dizüstü bilgisayarları ve kolayca sökülmesi amaçlanan telefonları piyasaya sürdüğü tüketici teknolojisi pazarlarını içerebilir. Apple ve Dell gibi endüstri devleri bile yakın zamanda duyurdu iddialı hedefler ve geri dönüştürülebilirliğe odaklanan ürün konseptleri. Abbott, şirketin henüz bu fikri benimsemediğini söylese de, bir ekranı çok daha kolay bağlayabilen yapıştırıcılar hakkında bir telefon üreticisiyle ön görüşmelerde bulundu.
Nihayetinde, politika yapıcılar bunu zorunlu kılmaya başlarsa veya dünya bu teknolojileri inşa etmek için gereken metal ve mineral kıtlığı ile karşı karşıya kalırsa, üreticiler geri dönüşüm için ürün tasarımlarını değiştirme konusundaki isteksizliklerinin üstesinden gelmek zorunda kalabilirler. Temiz enerji geçişinin neden olduğu yüksek teknolojili metallerin artması talebiBaker, şirketlerin nereden kaynak sağladıkları konusunda daha yaratıcı olmaya başlamaları gerektiğini söylüyor.
“Eğer alabilirsen [a resource] ama bu gerçekten yüksek bir fiyat, bu kötü, ancak fiyatı tüketiciye yansıtabilirsiniz” diyor Baker. “Eğer hiç alamıyorsan, işin yok.”