De vuile zaak van het maken van zonnepanelen kan het winkelen voor één keer moeilijk maken

Het transformeren van onbewerkt kwarts, zilver en andere stoffen in hightech fotovoltaïsche cellen is niet echt een organisch of natuurlijk proces. Dus sommige bedrijven doen het blijkbaar op een meer verantwoorde manier dan anderen.

De Silicon Valley Toxics Coalition (SVTC) - die al tientallen jaren de ecologische voetafdruk van de technologiesector volgt - hoopt dat door te belichten welke actoren in de solarmarkt verantwoordelijk (of onverantwoordelijk) handelen, ze het hele veld eerlijk kunnen houden.

Dustin Mulvaney, wetenschappelijk adviseur van SVTC en universitair docent milieustudies aan de San José State University, vertelt omgekeerde dat het monitoren van de manier waarop materialen van zonnepanelen afkomstig zijn, geen eenvoudige klus is.

"Het is moeilijk om bedrijven te verifiëren en vergelijken, omdat je bedrijven hebt die alles maken, van polysilicium tot het maken van panels of modules, en dan heb je mensen die gewoon alles kopen en de modules samen slaan", legt hij uit. "Het is moeilijk om chemisch gebruik aan een bepaald paneel te koppelen."

Zoals de uitvoerende directeur van de coalitie, Sheila Davis, ooit heeft verteld National Geographic, de hoop is dat inspanningen zoals SVTC zonne-startups kunnen stimuleren om bij de opschaling rekening te houden met de milieueffecten van hun hele proces en supply chain.

Als dat gebeurt, zegt ze, "misschien in de komende 10 of 15 jaar - als deze panelen beginnen te dalen, de eerste golf van hen, en we beginnen ze te recyclen - dan zijn de nieuwe panelen die op de markt zijn Zero waste."

SVTC heeft eerder deze zomer zijn industrie-enquête-pakketten 2018 uitgebracht, maar u kunt zien wie de huidige koplopers op het gebied van duurzaamheid zijn in de grafiek hieronder voor 2016-2017.

Een van de meer verrassende dingen over scorekaarten (samengesteld uit een zelfgerapporteerde enquête) is hoe haalbaar het is geweest voor minder verantwoordelijke zonnecelproducenten om hun act op te schonen.

Slechts een paar jaar geleden had de Chinese fabrikant Jinko Solar te maken met een rechtszaak tegen aandeelhouders en publieke protesten tegen het giftige afval dat volgens Reuters werd beschuldigd van "het verbergen dat een van zijn fabrieken giftig afval dumpte in een nabijgelegen rivier "In zijn faciliteit in Zhejiang. Tegenwoordig is het een van de top vijf van meest ecologisch bewuste fabrikanten van fotovoltaïsche zonnecellen.

Wat gaat er aan het maken van een zonnecel?

Hoewel planten hun energie op elegante wijze kunnen onttrekken aan zonlicht, zijn de stappen die nodig zijn om fotovoltaïsche zonnecellen hetzelfde te laten doen veel gecompliceerder.

Hier zijn er slechts een paar: eerste kwarts wordt gewonnen en vervolgens verfijnd tot metallurgisch silicium in gigantische, energie-intensieve ovens. Dat silicium wordt vervolgens verder gezuiverd tot polysilicium via een proces dat zoutzuur vereist (een vrij ernstig zuur) en produceert toxisch siliciumtetrachloride als een bijproduct. Ten slotte zijn de panelen zelf gevormd die polysilicium; ze zijn geëtst met fluorwaterstofzuur (een nog ernstiger en zeer gevaarlijk zuur) in een methode die het gebruik van veel natriumhydroxide, water en elektriciteit noodzakelijk maakt.

Enkele van de beste nieuwe ideeën voor het recyclen van zonnepanelen houden ook dezelfde gevaarlijke stoffen in en - net als het productieproces zelf - kunnen deze recyclingprocessen bijdragen aan koolstofemissies door hun eigen zware energievereisten.

Verder complicerende zaken, alleen al de opwerkingsapparatuur kan zonnepaneelproducenten tientallen miljoenen dollars kosten IEEE Spectrum.

En toch zal recycling essentieel zijn voor de gezondheid op lange termijn van de zonne-energiesector.

"Het probleem is dat als je niet begint met het sluiten van de lus van sommige van deze materialen, je een kwestie hebt van het schalen van de technologie," zegt Mulvaney. "Dus, met kristallijn silicium gebruikt de industrie bijna 20 procent van de zilvervoorraad."

Dure materialen, niet alleen zilver, maar ook elementen als tellurium en indium, zijn momenteel in wezen een onderdeel van de meeste zonnecellen - en hun prijzen zullen waarschijnlijk alleen maar stijgen naarmate meer en meer van de gemakkelijk verkrijgbare hoeveelheden hun weg naar het autokerkhof vinden.

"Waar de veelbelovende dingen gebeuren is Europa, waar ze eigenlijk een grote overkoepelende wet hebben," zegt Mulvaney. "Ze hebben hen verplicht om nu al meer dan vijf jaar zonnepanelen terug te nemen en te recyclen."

Dat is hier duidelijk niet het geval in de Verenigde Staten, maar voorlopig hebben we in Amerika wel de scorekaarten van SVTC. Dat is iets waar iedereen rekening mee kan houden tijdens het winkelen voor zijn hernieuwbare behoefte aan zonne-energie.