Aνακύκλωση φωτοβολταϊκών και αιολικών πάρκων.

Στην αρχή του έτους στο report για την κυκλική οικονομία, καταστήσαμε σαφές ότι η πράσινη ενέργεια είναι ψηλά στις προτεραιότητες των κρατών προκειμένου να μειωθούν οι ρύποι και το ενεργειακό αποτύπωμα από τις οικονομικές δραστηριότητες  και να εισέλθουμε επί της ουσίας στον μετασχηματισμό των οικονομιών σε πρότυπα κυκλικής οικονομίας, όπου τίποτε δεν πάει χαμένο.

Ως εκ τούτου, η  υιοθέτηση μεθόδων παραγωγής ενέργειας από ανανεώσιμες πηγές βαίνει αυξανόμενη και  υποστηρίζεται ολοένα και περισσότερο από  ευνοϊκούς κανονισμούς και κίνητρα από τις κυβερνήσεις σε όλον τον κόσμο, είτε  με τη μορφή φορολογικών οφελών, είτε με τη μορφή  επιδοτήσεων.

Η υιοθέτηση της πράσινης ενέργειας γεννάει ταυτόχρονα νέες ανάγκες, μιας και  το γήρας δεν μπορούν να το αποφύγουν ούτε τα φωτοβολταϊκά πάνελ, ούτε τα αιολικά πάρκα.

Ξεκινώντας από τα panels, σύμφωνα με την έκθεση της Research Nester με τίτλο «Solar Panel Recycling Market: Global Demand Analysis & Opportunity Outlook 2027»  η παγκόσμια αγορά ανακύκλωσης ηλιακών συλλεκτών  αναμένεται να ξεπεράσει τα 325 δισ. δολάρια έως το 2027.

Ένας από τους πιο ενδεικτικούς δείκτες απόδοσης όταν οι ρυθμοί απόδοσης παρουσιάζουν έντονες διακυμάνσεις και στερούνται ομοιομορφίας από έτος σε έτος, είναι ο δείκτης  CAGR, -Compound Annual Growth Rate- ο οποίος  ορίζεται ως ο σύνθετος ρυθμός ετήσιας ανάπτυξης ενός ποσοτικού μεγέθους και εμπεριέχει μέσα του την έννοια της επανεπένδυσης (compound growth). Για τον υπολογισμό του CAGR χρειαζόμαστε απλά την αρχική και την τελική αξία καθώς και τον αριθμό των ετών που μεσολαβούν μεταξύ αυτής της τελικής και της αρχικής αξίας.

Η αγορά  της ανακύκλωσης λοιπόν των ηλιακών συλλεκτών αναμένεται να καταγράψει  ετήσιο ρυθμό ανάπτυξης  περίπου 21,4%  κατά την περίοδο πρόβλεψης, από το 2019 έως το 2027, καθώς σύμφωνα με τον Διεθνή Οργανισμό Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας -IRENA- ο συνολικός όγκος των συσσωρευμένων παγκόσμιων αποβλήτων φωτοβολταϊκών πάνελ αναμένεται να φθάσει περίπου τους  60 έως 78 εκατομμύρια τόνους έως το 2050.

Η ακμάζουσα ζήτηση λοιπόν για μονάδες και λύσεις ανακύκλωσης ηλιακών συλλεκτών σε όλο τον κόσμο είναι νομοτελειακή.

Πρόκειται βέβαια για μια πολυσχιδή αγορά καθώς χωρίζεται περαιτέρω ανά τύπο σε μονοκρυσταλλική, πολυκρυσταλλική, λεπτή μεμβράνη και άλλα.

Με βάση τη διαδικασία, η αγορά χωρίζεται σε θερμική επεξεργασία, μηχανική ή λέιζερ.

 Όσον αφορά  τους τελικούς χρήστες, η αγορά χωρίζεται σε κατασκευαστές και κυβερνητικές αρχές.

Η  Βόρεια Αμερική αποτελεί την πρώτη αγορά που υιοθέτησε την χρήση των ηλιακών συλλεκτών. Ως εκ τούτου είναι και η πρώτη αγορά που εμφανίζει αυξημένες ανάγκες ανακύκλωσης.

Στη συνέχεια όμως, οι ευνοϊκές κυβερνητικές πολιτικές και η πτώση των τιμών των ηλιακών συλλεκτών προώθησαν σε όλον τον κόσμο την υιοθέτηση της ηλιακής ενέργειας. Έτσι η νέα ευκαιρία ανάπτυξης του κλάδου της ανακύκλωσης από ένα σημείο και μετά, θα μετατοπίσει το κέντρο βάρους στην  Ινδία και την  Κίνα.

Ποιες εταιρείες διαμορφώνουν την αγορά

Αρκετές αρχές και κυβερνητικοί φορείς, όπως ο Ευρωπαϊκός Ηλεκτρικός και Ηλεκτρονικός Εξοπλισμός Αποβλήτων έχουν χαράξει αποτελεσματικούς τρόπους διαχείρισης των αποβλήτων που παράγονται από ηλιακούς συλλέκτες.

Στους παράγοντες που μέχρι στιγμής διαμορφώνουν την αγορά ανακύκλωσης ηλιακών συλλεκτών περιλαμβάνονται εταιρείες όπως οι εισηγμένες  SunPower Corporation,  First Solar,  Aurubis,  Canadian Solar, Trina Solar, κ.α, αλλά και εταιρείες όπως η Echo Environmental, η  Silcontel, η Reclaim PV Recycling, η Silrec Corporation και  η Envaris.

Ο leader όμως στον κλάδο  μέχρι στιγμής είναι  η Veolia, η γαλλική πολυεθνική εταιρεία κοινής ωφελείας, διαχείρισης αποβλήτων  και περιβαλλοντικών υπηρεσιών -τη γνωρίσαμε διεξοδικά στο report μας για την επεξεργασία του έρματος- η οποία αφού εξασφάλισε σύμβαση με τον οργανισμό ανακύκλωσης PV Cycle France, άνοιξε το πρώτο εργοστάσιο ανακύκλωσης φωτοβολταϊκών πάνελ στην Ευρώπη.

Πρόκειται για  την μονάδα στην πόλη Rousset, κοντά στη Μασσαλία, η  οποία  αναμένεται μέχρι το 2022 να έχει τη δυναμική ανακύκλωσης έως και  4.000 τόνων.

Σύμφωνα με τον Gilles Carsuzaa, επικεφαλής της ανακύκλωσης ηλεκτρονικών ειδών της Veolia, οι εγκαταστάσεις φωτοβολταϊκών αυξάνονται  με ρυθμό 40% ετησίως στη Γαλλία.

Τα φωτοβολταϊκά πάνελ έχουν υπολογιζόμενη διάρκεια ζωής από 25 έως 30 έτη, πράγμα που σημαίνει ότι η πρώτη γενιά των πάνελ  που κατασκευάστηκε τη δεκαετία του 1990 είναι πλέον ώριμη προς  απόσυρση.

Το εργοστάσιο στο τέλος του κύκλου ζωής των πάνελ διαχωρίζει και απομονώνει όλα τα υλικά, από το ειδικό γυαλί των  φωτοβολταϊκών έως το πλαίσιο αλουμινίου, το κιβώτιο σύνδεσης και τα καλώδια σύνδεσης και  εξασφαλίζει  ότι υλικά όπως το ασήμι, πυρίτιο, γυαλί, χαλκός και πλαστικά θα αποσυναρμολογηθούν και θα χρησιμοποιηθούν είτε σε άλλους βιομηχανικούς τομείς, είτε για την κατασκευή νέων πάνελ.

Δηλαδή, μόλις ανακτηθούν τα υλικά ανακατευθύνονται: το γυαλί- τα 2/3 ανακτώνται ως καθαρό κέλυφος- στον τομέα της υαλουργίας, το πλαίσιο στα διυλιστήρια αλουμινίου, το πλαστικό ως ανακυκλωμένο καύσιμο σε τσιμεντοβιομηχανίες, το πυρίτιο στον τομέα των  μετάλλων και  τα καλώδια και οι συνδετήρες  συνθλίβονται και πωλούνται με τη μορφή χαλκού.

Εν ολίγοις το συγκεκριμένο εργοστάσιο είναι ο ορισμός της κυκλικής οικονομίας.

Αυτή τη στιγμή, μόνο η Ευρωπαϊκή Ένωση και ο Καναδάς έχουν θεσπίσει κανονισμούς για τα απόβλητα των φωτοβολταϊκών. Η Κίνα και οι ΗΠΑ, ως ηγέτες στις ηλιακές εγκαταστάσεις,  θα πρέπει επίσης να δημιουργήσουν ένα ολοκληρωμένο θεσμικό πλαίσιο για την διαχείριση αυτών των αποβλήτων.

Aνακύκλωση ανεμογεννητριών

Ένα από τα μεγαλύτερα κόστη της αιολικής ενέργειας έρχεται στην πραγματικότητα μετά τον κύκλο ζωής των αιολικών πάρκων.

Οι ανεμογεννήτριες σύμφωνα με το Πανεπιστήμιο του Cambridge αναμένεται ότι θα δημιουργήσουν 43 εκατομμύρια τόνους αποβλήτων έως το 2050.

Το  Bloomberg New Energy Finance προβλέπει από την πλευρά του ότι μόνο οι  ΗΠΑ θα αφαιρέσουν 8.000 ανεμογεννήτριες τα επόμενα τέσσερα χρόνια, ενώ τα επόμενα 20 χρόνια θα διαθέτουν προς ανακύκλωση  περισσότερους από 720.000 τόνους υλικού λεπίδας.

Οι γερασμένες ανεμογεννήτριες όμως δεν είναι καθόλου εύκολες στη διαχείριση τους, καθώς είναι πολύ μεγάλες και ανθεκτικές για να συνθλίβονται, να ανακυκλώνονται ή να επανατοποθετούνται, επειδή ακριβώς είναι κατασκευασμένες για να αντέχουν στις ριπές με δύναμη τυφώνα.

Έτσι ενώ κάποια εξαρτήματα,  κυρίως τα σύρματα χάλυβα και χαλκού, είναι εύκολο να ανακυκλωθούν, εντούτοις οι λεπίδες αποτελούν υλικοτεχνική πρόκληση, καθώς ακόμα και η αποστολή τους σε χώρο υγειονομικής ταφής είναι εξαιρετικά δύσκολη ,επειδή πρέπει να χωριστούν, να αποσταλούν και να ταφούν σε βάθος τουλάχιστον 30 μέτρων.

Οι επιχειρήσεις που εμπλέκονται σε αυτόν τον χώρο αρχίζουν να συνειδητοποιούν το πρόβλημα και λαμβάνουν μέτρα.

Η εισηγμένη Vestas με έδρα τη Δανία ανακοίνωσε ότι θα επικεντρωθεί τα δύο επόμενα χρόνια  για την ανάπτυξη της  διαχείρισης των ανεμογεννητριών της στο τέλος της ζωής τους.

Στους στόχους της είναι να  αυξήσει με ίδιους πόρους το επίπεδο ανακυκλωσιμότητας των λεπίδων της από το σημερινό 44% στο  55% έως το 2030.

Η Veolia, αναζητώντας εναλλακτικές δυνατότητες διάθεσης των πτερυγίων των ανεμογεννητριών, διαπίστωσε ότι τα παροπλισμένα πτερύγια μπορούν να θρυμματιστούν και να καούν μαζί με άλλα εξαρτήματα στους κλιβάνους των τιμεντοβιομηχανιών. Μέσω αυτής της διαδικασίας, τα πτερύγια μετατρέπονται σε στερεό καύσιμο που μπορεί να χρησιμοποιηθεί στη βιομηχανία τσιμέντου και να αντικαταστήσει τα παραδοσιακά ορυκτά καύσιμα.

Βέβαια η διαδικασία αυτή παράγει επικίνδυνους για την υγεία τοξικούς ρύπους γι' αυτό και τα τμήματα έρευνας και ανάπτυξης του κλάδου έχουν επικεντρωθεί   στη βελτίωση της τεχνολογίας ώστε οι ρύποι να καταστούν  «φιλικότεροι».

Όμως και  νέες επιχειρήσεις εισέρχονται στον νεοσύστατο κλάδο.

Η Global Fiberglass Solutions με έδρα το Τέξας, είναι η πρώτη εταιρεία που  διασπά τις λεπίδες σε πέλλετ και σανίδες από ίνες που μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως δάπεδα και τοίχοι, καταστρώματα, ακόμα και σε εξαρτήματα αυτοκινήτων.

Αυτό ακούγεται σαν ένα τέλειο ταίριασμα για την εισηγμένη Trex Company η οποία κατασκευάζει «εναλλακτικές»  ξύλινες επενδύσεις  και κιγκλιδώματα υψηλής απόδοσης από ανακυκλωμένα υλικά. Η εταιρεία δεν αναφέρει  ρητά στο site της τη χρήση υλικών ανεμογεννητριών στα προϊόντα της, αλλά η επιχείρηση βασίζεται σε βιώσιμες πρακτικές.

Ανακυκλώνει πάνω από 500 εκατομμύρια λίβρες από ίνες ξύλου και πλαστικού κάθε χρόνο και χρησιμοποιεί τουλάχιστον 70% ανακυκλωμένο αλουμίνιο και χάλυβα , πιθανότατα από πύργους ανεμογεννητριών. Μια εξαιρετικά δε σημαντική παρατήρηση είναι ότι  εξοικονομεί πάνω από 160 εκατομμύρια γαλόνια νερού ετησίως από συστήματα κλειστού βρόχου στα κέντρα παραγωγής της.

Εάν η επιχείρηση ρίξει το βάρος της στην ανακύκλωση των ανεμογεννητριών, τότε θα μπορούσε ενδεχομένως να επιτρέψει στους Αμερικανούς ιδιοκτήτες αιολικών πάρκων να κερδίσουν σημαντικά  έσοδα από την ανακύκλωση -έναντι καθαρού κόστους σήμερα-ενώ ταυτόχρονα θα εξασφαλίσει μια  πηγή πρώτων υλών χαμηλότερου κόστους για τα λιανικά και εμπορικά της προϊόντα.

Μύθοι και αλήθειες

Ειδικότερα για τα αιολικά πάρκα έχει αναπτυχθεί ένας μύθος, κατά τον οποίο τα υλικά από τα οποία αποτελείται μια ανεμογεννήτρια δεν είναι ανακυκλώσιμα.

Η Ελληνική Επιστημονική Ένωση Αιολικής Ενέργειας –ΕΛΕΤΑΕΝ- σε μια προσπάθεια να δώσει τη δική της απάντηση, δημοσίευσε πρόσφατα μια μελέτη σύμφωνα με την οποία «τα υλικά μιας ανεμογεννήτριας ανακυκλώνονται κατά 85-90%, ενώ μπορούν και να επαναχρησιμοποιηθούν».

Μια ανεμογεννήτρια αποτελείται από τα θεμέλια, τον πυλώνα, τη γεννήτρια και τα πτερύγια. Μετά το πέρας του κύκλου ζωής της, η ανεμογεννήτρια αποσυναρμολογείται και γίνεται η διαχείριση των επιμέρους υλικών της. Το ποσοστό ανακύκλωσης όπως αναφέραμε είναι σημαντικό ενώ «ο  στόχος του αιολικού κλάδου είναι η ανακύκλωση να φθάσει στο 100% και γίνονται σημαντικές προσπάθειες για αυτό. Ήδη, τα περισσότερα σύνθετα υλικά της γεννήτριας, του πυλώνα και των θεμελίων μιας ανεμογεννήτριας μπορούν να διατεθούν για δευτερογενείς χρήσεις».

Στο σημείο αυτό να αναφέρουμε ότι σύμφωνα με τη μελέτη της ΕΛΕΤΑΕΝ, ο αιολικός κλάδος δεν αναμένεται να αποτελεί στο άμεσο χρονικό διάστημα την κύρια πηγή αποβλήτων σύνθετων υλικών. Εκτιμάται ότι το 2025 τα περισσότερα απόβλητα σύνθετων υλικών σε παγκόσμιο επίπεδο θα προέρχονται από τον κατασκευαστικό και κτιριακό τομέα (29%), τον τομέα ηλεκτρικών και ηλεκτρονικών συσκευών (16%), τις μεταφορές (13%), τη ναυσιπλοΐα και τη ναυτιλία (10%) ή από άλλες πηγές πλην ανεμογεννητριών (22%).

Από τη στιγμή όμως που αναμένεται ο  αριθμός των πτερυγίων των ανεμογεννητριών ανά τον κόσμο να τετραπλασιαστεί τα επόμενα δεκαπέντε χρόνια, καταλαβαίνουμε ότι είναι ένας κλάδος με σημαντικότατη μελλοντική ανάπτυξη. Αρκεί να σκεφτούμε ότι  σύμφωνα με τη βιομηχανία των αιολικών,  η διάρκεια της ζωής ενός αιολικού πάρκου διαρκεί 15 έως 20 χρόνια.

Επιπλέον, το μέγεθος και το μήκος των νεοεισαχθέντων πτερυγίων των ανεμογεννητριών είναι πλέον διπλάσιο από το αντίστοιχο  πριν από 20-30 χρόνια, μιας και φτάνουν ακόμη και τα 90 μέτρα περίπου.

Το ελληνικό παράδειγμα

Η ΔΕΗ Ανανεώσιμες Α.Ε προχώρησε σε πλήρη ανακατασκευή (repowering) δέκα παλαιών αιολικών πάρκων, τα περισσότερα από τα οποία βρίσκονται σε μη διασυνδεδεμένα νησιά  και είχαν εγκατασταθεί μεταξύ των τελών της δεκαετίας του 1980 και των αρχών της δεκαετίας του 1990.

Ήδη στη θέση 62 παλαιών ανεμογεννητριών, τοποθετήθηκαν 15 νέες και συνολικά πρόκειται να εγκατασταθούν 22 νέες ανεμογεννήτριες.

Η ανακατασκευή πραγματοποιήθηκε με πλήρη σεβασμό προς το περιβάλλον και έγινε τόσο αποκατάσταση των εδαφών εγκατάστασης των ανεμογεννητριών που αποξηλώθηκαν όσο και η προβλεπόμενη ανακύκλωση αυτών.

 

 

 

25 Οκτωβρίου 2020

energypress