Branża PV potrzebuje aluminium a świat potrzebuje recyklingu

Zapotrzebowanie na aluminium w sektorze fotowoltaicznym może być ogromne, biorąc pod uwagę działania władz światowych w temacie ograniczenia emisji gazów cieplarnianych do atmosfery. Naukowcy z Uniwersytetu Nowej Południowej Walii (UNSW) uważają, że do 2050 roku będzie potrzebne 60 TW mocy w fotowoltaice, aby zredukować emisje i utrzymać globalne ocieplenie poniżej 2° Celsjusza. Wysoki potencjał globalnego ocieplenia w przypadku tak znacznego zapotrzebowania na aluminium jest niepokojący. Dlaczego?

Aluminium jest kluczowym materiałem w sektorze fotowoltaicznym, stosowanym w ogniwach, ramach modułów, uchwytach, konstrukcjach i falownikach ze względu na wysoką przewodność, niską wagę i doskonałą odporność na korozję.

Trzeba to zaznaczyć i przypomnieć - aluminium jest zasobem o ograniczonej podaży. Ma wysokie wymagania energetyczne i podczas produkcji wytwarzane są duże ilości dwutlenku węgla, co należy wziąć pod uwagę, jeśli chcemy szybko zredukować emisję i utrzymać globalne ocieplenie poniżej 2 stopni Celsjusza.

Fotowoltaika a klimat - jak czysto produkować aluminium?

Produkcja aluminium może stworzyć niebezpieczną sytuację klimatyczną - obawiają się badacze. Według ich opinii, jeśli mielibyśmy polegać wyłącznie na produkcji pierwotnej tego materiału, to dodanie do 2050 roku 60 TW mocy w fotowoltaice, które rekomendowane jest przez szerokie scenariusze ogólnosektorowej elektryfikacji,  może wymagać do 486 MT aluminium. 

Ze względu na wysoki potencjał globalnego ocieplenia, ta ogromna operacja produkcyjna może zaszkodzić ekologicznemu wizerunkowi fotowoltaiki.

Jest rozwiązanie - recykling

Ponad 3,000 Mt dwutlenku węgla może zostać uwolnione do atmosfery, jeśli intensywność emisji pierwotnego procesu produkcji nie zostanie zmniejszona. Jednakże, jeśli możemy zdekarbonizować energię elektryczną używaną do topienia aluminium i zużywać jak najwięcej wtórnego aluminium, jednocześnie zbierając i ponownie wykorzystując aluminium ze starych modułów, możemy znacznie zmniejszyć globalne ocieplenie - powiedziała Alison Lennon, badaczka z Western University w Kanadzie.

Aby osiągnąć ponad 60 TW mocy w fotowoltaice do 2050 roku, (przypomnijmy, że na koniec 2020 roku było to około 700 GWp) musielibyśmy budować do 4,5 TW nowych mocy każdego roku. Naukowcy modelowali różne strategie redukcji emisji dla produkcji pierwotnej, aby osiągnąć cele na rok 2030, w tym 1,5 (podstawa), 3,5, 5,5 i 7,5 t CO2e na tonę wyprodukowanego aluminium. Porównali je do najgorszej sytuacji, w której intensywność emisji z 2020 r. jest utrzymana - intensywność emisji na poziomie 14,5 ton dwutlenku węgla na każdą tonę wyprodukowanego aluminium.

Zauważyli, że poprawa procesów produkcji aluminium, jak również potencjalnych substytutów dla aluminium jest najbardziej skuteczną metodą walki z globalnym ociepleniem. Przypomnieli, że ponieważ produkcja wtórna aluminium zużywa tylko 5% energii wymaganej do produkcji pierwotnej i generuje tylko 3-5% emisji wytwarzanych podczas produkcji pierwotnej, to aluminium jest uważane za dobrego kandydata do recyklingu. Autorzy niniejszej pracy badali, jakie warunki rynkowe pozwoliłyby na rozwój sektora aluminium bez zagrożenia dla zdrowia ludzi i środowiska. Ich badania przewidywały, że udział zawartości surowców wtórnych w wartości aluminium produkcyjnego będzie wzrastał liniowo od 34% w 2020 r. do 75% w 2050 r.

Wnioski? Należy podjąć wysiłki w celu zmniejszenia wpływu produkcji aluminium na środowisko - to po pierwsze. Po drugie - trzeba to zrobić w ciągu najbliższych 10 lat. 

Opracowano na podstawie pv-magazine.com