25 വർഷത്തെ പ്രവർത്തന ആയുസ്സിനുശേഷം ഒരു സോളാർ പിവി മൊഡ്യൂളിന് എന്ത് സംഭവിക്കും? ലോകമെമ്പാടും ഏകദേശം 2 TW റൂഫ്ടോപ്പ്, യൂട്ടിലിറ്റി-സ്കെയിൽ പിവി ഇതിനകം വിന്യസിക്കപ്പെട്ടിട്ടുള്ളതും, അവയിൽ വലിയൊരു സംഖ്യ 15 വർഷത്തേക്ക് പ്രവർത്തിക്കുന്നതിന് മുമ്പ് വിരമിക്കുന്നതും ആയതിനാൽ, ഉപേക്ഷിക്കപ്പെടുന്ന പിവി മൊഡ്യൂളുകളുടെ എണ്ണം എല്ലാ വർഷവും വർദ്ധിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കുകയാണ്. പിവി മൊഡ്യൂളുകൾ ദിവസം തോറും വിലകുറഞ്ഞുകൊണ്ടിരിക്കുകയും പിവി മൊഡ്യൂൾ കാര്യക്ഷമതയിലെ നിരന്തരമായ പുരോഗതിയും കാരണം, പല യൂട്ടിലിറ്റി-സ്കെയിൽ പിവി പവർ പ്ലാന്റുകളും അവയുടെ പ്രതീക്ഷിക്കുന്ന 25 വർഷത്തെ പ്രവർത്തനത്തിൽ എത്തുന്നതിന് മുമ്പുതന്നെ വീണ്ടും പവർ ചെയ്യാൻ തുടങ്ങിയിരിക്കുന്നു. ഈ മൊഡ്യൂളുകളിൽ പലതും ഇപ്പോഴും മികച്ച പ്രകടനം കാഴ്ചവയ്ക്കുന്നു. കുറച്ച് വർഷത്തേക്ക് കൂടി സൗരോർജ്ജ വൈദ്യുതി നൽകുന്നതിന് അവ രണ്ടാം ജീവിതത്തിനായി വിന്യസിക്കാൻ കഴിയുമോ?

പുനരുപയോഗിച്ച പാനലുകൾ ഉപയോഗിച്ച് നിർമ്മിച്ച ഒരു പിവി സിസ്റ്റം
ചിത്രം: റിക്കാർഡോ റൂഥർ/ISES
2020-ൽ ഇന്റർനാഷണൽ എനർജി ഏജൻസി (IEA) പ്രവചിക്കുന്നത്, 1 ആകുമ്പോഴേക്കും ആഗോളതലത്തിൽ ഫോട്ടോവോൾട്ടെയ്ക്കുകളുടെ സ്ഥാപിത ശേഷി 2025 TWp കവിയുമെന്നാണ് (PVPS TASK, 2020). എന്നിരുന്നാലും, 2024 അവസാനിക്കുന്നതിനുമുമ്പ്, ഈ കണക്ക് ഇരട്ടിയായി 2 TW-ൽ കൂടുതലാകും. ആഗോള താപനില വർദ്ധനവ് 75 C ആയി പരിമിതപ്പെടുത്തുന്നതിനും കാലാവസ്ഥാ വ്യതിയാനത്തിന്റെ ആഘാതങ്ങൾ ലഘൂകരിക്കുന്നതിനും 2050 ആകുമ്പോഴേക്കും ആഗോള PV ശേഷിയുടെ 1.5 TW എന്ന ലക്ഷ്യത്തോടെ, വലിയൊരു വർദ്ധനവ് ആവശ്യമാണെന്ന് സമീപകാല ഊർജ്ജ ഉൽപാദന പ്രവചനങ്ങൾ സൂചിപ്പിക്കുന്നു.
സോളാർ ഫോട്ടോവോൾട്ടെയ്ക്സും (വലിയ തോതിലുള്ള ഓൺഷോർ കാറ്റും) ഏറ്റവും സുസ്ഥിരവും ഏറ്റവും കുറഞ്ഞ ചെലവിലുള്ളതുമായ ഊർജ്ജ പരിവർത്തന സാങ്കേതികവിദ്യയാണെന്ന് വ്യാപകമായി അംഗീകരിക്കപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു. ലോകത്തെ പൂർണ്ണമായും ഡീകാർബണൈസ് ചെയ്യുന്നതിന് ആഗോള സൗരോർജ്ജ വിന്യാസം ഇന്നുള്ളതിനേക്കാൾ 40 മടങ്ങ് വലുതായിരിക്കണം. പ്രതിവർഷം 2042% എന്ന നിലവിലെ വളർച്ചാ നിരക്ക് തുടർന്നാൽ 20 ൽ ഇത് കൈവരിക്കാനാകും.
ആഗോളതലത്തിൽ PV ഉത്പാദനത്തിന്റെ വളർച്ച ഭാവിയിൽ PV മൊഡ്യൂളുകളിൽ നിന്നുള്ള ഗണ്യമായ അളവിൽ മാലിന്യത്തിന് കാരണമാകും. മറുവശത്ത്, സോളാർ PV കാർബൺ ഡൈ ഓക്സൈഡിന്റെ ഉദ്വമനം ഒഴിവാക്കുന്നു. ഓരോ കിലോഗ്രാം സോളാർ പാനലും അതിന്റെ ആയുസ്സിൽ ഏകദേശം 0.9 MWh ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്നു, ഇത് കൽക്കരി കത്തുന്നതിൽ നിന്ന് ഏകദേശം 900 കിലോഗ്രാം കാർബൺ ഡൈ ഓക്സൈഡ് ഒഴിവാക്കാൻ അനുവദിക്കുന്നു - 900:1 എന്ന അനുപാതം. ഈ കണക്കുകൂട്ടൽ ഭാവിയിലെ PV മൊഡ്യൂളിന്റെ പിണ്ഡം 25 W/kg (ഫ്രെയിം ഒഴികെ), 16% ശേഷി ഘടകം, മൊഡ്യൂൾ ആയുസ്സ് 25 വർഷം എന്നിവ അനുമാനിക്കുന്നു.
ആഗോള ഡീകാർബണൈസേഷനായി 10 ബില്യൺ ആളുകൾക്ക് 100 TW സോളാർ പിവി (ഓരോരുത്തർക്കും 10 kW) ആവശ്യമാണെന്ന് നമ്മൾ അനുമാനിക്കുകയാണെങ്കിൽ, ഓരോ വർഷവും 400 W/വ്യക്തി സോളാർ മൊഡ്യൂളുകൾ വിരമിക്കും. ഇത് പ്രതിവർഷം ഒരാൾക്ക് 16 കിലോഗ്രാം സോളാർ മൊഡ്യൂൾ മാലിന്യമാണ്, ഇതിൽ ഭൂരിഭാഗവും ചെറിയ അളവിൽ പ്ലാസ്റ്റിക്, സിലിക്കൺ, ലോഹങ്ങൾ എന്നിവയുള്ള ഗ്ലാസാണ്. യുഎസ്എയിലെ നിലവിലെ ഗ്ലാസ് മാലിന്യ പ്രവാഹം ഏകദേശം 11 ദശലക്ഷം ടൺ അല്ലെങ്കിൽ ഒരാൾക്ക് 32 കിലോഗ്രാം ആണ്. അങ്ങനെ, സോളാർ പിവി നിലവിലുള്ള മാലിന്യ പ്രവാഹത്തിലേക്ക് 50% ചേർക്കുന്നു, അതേസമയം 900 മടങ്ങ് കൂടുതൽ കാർബൺ ഡൈ ഓക്സൈഡിന്റെ പുറന്തള്ളൽ ഒഴിവാക്കുന്നു. ഭാവിയിൽ ഒരാൾക്ക് പ്രതിവർഷം 16 കിലോഗ്രാം എന്ന തോതിൽ സോളാർ മൊഡ്യൂൾ മാലിന്യം യുഎസ്എയിലെ വാർഷിക ഖരമാലിന്യത്തിന്റെ 2% മാത്രമാണ്.
ചുരുക്കത്തിൽ, സോളാർ മൊഡ്യൂൾ മാലിന്യം ഒരു ചെറിയ പ്രശ്നമാണ്. എന്നിരുന്നാലും, സോളാർ പാനലുകൾ ലാൻഡ്ഫില്ലിലേക്ക് അയയ്ക്കുന്നതിന് ബദലുണ്ടോ? വിരമിച്ചതിനു ശേഷവും പിവി മൊഡ്യൂളുകൾക്ക് ഉപയോഗപ്രദമായ വൈദ്യുതി ഉൽപ്പാദന ശേഷിയുണ്ടോ? സോളാർ മൊഡ്യൂളുകൾക്ക് വൃത്താകൃതിയിലുള്ള ജീവിതചക്രം നിർദ്ദേശിക്കുന്ന പഠനങ്ങൾ നടന്നുകൊണ്ടിരിക്കുകയാണ്. കാലാവസ്ഥയെയും ഉപയോഗിക്കുന്ന വസ്തുക്കളെയും ആശ്രയിച്ച്, ഒരു ഫോട്ടോവോൾട്ടെയ്ക് മൊഡ്യൂളിലെ കാര്യക്ഷമത നഷ്ടം പ്രതിവർഷം 0.4% മുതൽ 5% വരെയാകാം.
പിവി മൊഡ്യൂളുകളുടെ ശക്തി വർദ്ധിപ്പിക്കുക എന്ന ലക്ഷ്യത്തോടെയുള്ള നിർമ്മാണ സാങ്കേതികവിദ്യ അതിവേഗം വികസിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കുന്നു. പാനലുകളുടെ വലിപ്പം വർദ്ധിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കുകയാണ്, സെൽ കാര്യക്ഷമതയും വർദ്ധിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കുകയാണ്. 1980 നും 2020 നും ഇടയിൽ, പിവി മൊഡ്യൂളുകളുടെ ഭാരം-ശക്തി അനുപാതത്തിൽ 76% കുറവ് കൈവരിക്കാനായി. ഇതിനർത്ഥം നിലവിലുള്ള പിന്തുണാ ഘടനകളിലോ ട്രാക്കറുകളിലോ പുതിയ പാനലുകൾ ഘടിപ്പിച്ച് കൂടുതൽ വൈദ്യുതി ഉത്പാദിപ്പിക്കാൻ കഴിയും എന്നാണ്.
നിലവിൽ, ആഗോള വിപണിയിലെ പ്രധാന സാങ്കേതികവിദ്യ സിംഗിൾ ക്രിസ്റ്റലിൻ സിലിക്കണാണ്, ഇതിന്റെ മൊഡ്യൂൾ പവർ ഏകദേശം 550 W മുതൽ 750 W വരെയാണ്, 350-ൽ ഇത് 2019 W ആയിരുന്നു, 200-ൽ 2010 W-ൽ താഴെയും, 100-ന് മുമ്പ് 2000 W-ൽ താഴെയുമായി താരതമ്യം ചെയ്യുമ്പോൾ. വലിയ അളവിൽ പിവി മൊഡ്യൂളുകൾ ഉപേക്ഷിക്കപ്പെടുന്നു, കൂടാതെ അവയെ നേരിട്ട് പുനരുപയോഗത്തിലേക്ക് നയിക്കുന്നതിനുപകരം രണ്ടാം ജീവിതത്തിൽ വീണ്ടും ഉപയോഗിക്കുന്നതിന്റെ സാങ്കേതിക, സാമ്പത്തിക, സാമൂഹിക സാധ്യതയെക്കുറിച്ച് വ്യക്തതയില്ല. കൂടാതെ, ഉപകരണങ്ങൾ പുനരുപയോഗിക്കാൻ കഴിയുമോ (രണ്ടാം ജീവിതം) അതോ പുനരുപയോഗം ചെയ്യണോ എന്ന് നയിക്കുന്ന നയങ്ങളുടെയും മാനദണ്ഡങ്ങളുടെയും രീതിശാസ്ത്രങ്ങളുടെയും അഭാവമുണ്ട്. യൂറോപ്പിലെ WEEE ഡയറക്റ്റീവ് പോലുള്ള നിയമനിർമ്മാണം പുനരുപയോഗ വിപണിക്ക് ഒരു വെല്ലുവിളി ഉയർത്തുന്നു.
വൃത്താകൃതിയിലുള്ള സമ്പദ്വ്യവസ്ഥ: പുനരുപയോഗവും പുനരുപയോഗവും
പിവി മൊഡ്യൂളുകൾ, ബാറ്ററികൾ, പാക്കേജിംഗ്, വ്യാവസായിക മാലിന്യങ്ങൾ എന്നിവയുൾപ്പെടെയുള്ള വിശാലമായ ഇലക്ട്രിക്കൽ, ഇലക്ട്രോണിക് ഉപകരണങ്ങൾ കൈകാര്യം ചെയ്യുന്നതിനായി പിവി വ്യവസായം 2007 ൽ സ്ഥാപിച്ച ലാഭേച്ഛയില്ലാത്ത, അംഗങ്ങളെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള ഒരു സ്ഥാപനമാണ് പിവി സൈക്കിൾ. കമ്പനികൾക്കും മാലിന്യ നിർമ്മാതാക്കൾക്കും മാലിന്യ മാനേജ്മെന്റും നിയമപരമായ അനുസരണ സേവനങ്ങളും ഇത് വാഗ്ദാനം ചെയ്യുന്നു, കൂടാതെ ലോകമെമ്പാടും പ്രതിനിധികളുമുണ്ട്. ബ്രസീലിലെ അത്തരമൊരു അംഗം കഴിഞ്ഞ നാല് വർഷത്തിനുള്ളിൽ 160 മടങ്ങ് വളർന്നു, 13 ൽ കമ്പനി ഉപേക്ഷിച്ച പിവി മൊഡ്യൂളുകൾ ശേഖരിക്കാൻ തുടങ്ങിയപ്പോൾ 430 ടൺ (0.2 പിവി മൊഡ്യൂളുകൾ = 2020 മെഗാവാട്ട്) സംസ്കരിച്ചു, 2800 ൽ ഇതുവരെ 91 ടൺ (45 ആയിരത്തിലധികം പിവി മൊഡ്യൂളുകൾ = 2024 മെഗാവാട്ട്) ആയി. 4500 അവസാനത്തോടെ ഈ വളർച്ച 75 ടൺ = 2024 മെഗാവാട്ട് ആയി ഉയരുമെന്ന് പ്രതീക്ഷിക്കുന്നു; ഈ മൊഡ്യൂളുകളിൽ 80% ത്തോളം യൂട്ടിലിറ്റി-സ്കെയിൽ പിവി പവർ പ്ലാന്റുകളിൽ നിന്നാണ്. ഉപേക്ഷിക്കപ്പെട്ട പിവി മൊഡ്യൂളുകളിൽ ഏകദേശം 10% വിതരണക്കാരിൽ നിന്നാണ് വരുന്നത് (പുത്തൻ, ഗതാഗതത്തിലും കൈകാര്യം ചെയ്യലിലും കേടുപാടുകൾ സംഭവിച്ചത്), ബാക്കി 10% ചെറിയ സിസ്റ്റം ഇന്റഗ്രേറ്ററുകളിൽ നിന്നാണ്. സൺആർ ഇപ്പോൾ ലാറ്റിൻ അമേരിക്ക മുഴുവൻ വ്യാപിപ്പിക്കുകയാണ്, 10 വർഷങ്ങൾക്ക് മുമ്പ് പ്രവർത്തനക്ഷമമാക്കിയ വലിയ തോതിലുള്ള പിവി പവർ പ്ലാന്റുകളെയും ലക്ഷ്യമിടുന്നു.
1999-ൽ, യൂണിവേഴ്സിഡേഡ് ഫെഡറൽ ഡി സാന്താ കാറ്ററിന (UFSC), ബ്രസീലിലെ ഫ്ലോറിയാനോപൊളിസിലെ പ്രധാന ദ്വീപിൽ നിന്ന് ഒരു ചെറിയ ഉപഗ്രഹ ദ്വീപിൽ (റാറ്റോൺസ് ഗ്രാൻഡെ ദ്വീപ്) ഒരു ഡീസൽ ജനറേറ്റർ മാറ്റി, താഴെയുള്ള ചിത്രങ്ങളിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ 5 kW ഓഫ്-ഗ്രിഡ് PV സിസ്റ്റം ഉപയോഗിച്ചു. 10% കാര്യക്ഷമമായ പോളിക്രിസ്റ്റലിൻ സിലിക്കൺ PV മൊഡ്യൂളുകൾ 2022 വരെ തുടർച്ചയായി പ്രവർത്തിച്ചു, ആ സ്ഥലപരിമിതിയുള്ള സ്ഥലത്ത് അതേ പ്രദേശത്ത് ഇൻസ്റ്റാൾ ചെയ്ത ശേഷി ഇരട്ടിയാക്കുന്നതിന് ഇരട്ടിയിലധികം കാര്യക്ഷമതയുള്ള പുതിയ മൊഡ്യൂളുകൾ ഉപയോഗിച്ച് അവയെ മാറ്റിസ്ഥാപിക്കാൻ തീരുമാനിച്ചു. ഈ ഓഫ്ഷോർ പരിതസ്ഥിതിയിൽ 20 വർഷത്തിലേറെയായി പ്രവർത്തിച്ചതിനുശേഷവും, 76 PV മൊഡ്യൂളുകളിൽ ഭൂരിഭാഗത്തിനും ഇപ്പോഴും യഥാർത്ഥ നെയിംപ്ലേറ്റ് റേറ്റിംഗിന്റെ ഏകദേശം 80% ഔട്ട്പുട്ട് ഉണ്ട്, ഉപേക്ഷിക്കപ്പെടുകയോ പുനരുപയോഗം ചെയ്യുകയോ ചെയ്യുന്നതിന് പകരം, UFSC സൗരോർജ്ജ ഗവേഷണ ലബോറട്ടറിയിൽ അവ വീണ്ടും ഇൻസ്റ്റാൾ ചെയ്യുകയും സെക്കൻഡ്-ലൈഫ്, PV മൊഡ്യൂൾ പുനരുപയോഗ പദ്ധതിയിൽ നിരീക്ഷിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. നിർമ്മാതാവിന്റെ വാറന്റികൾ ഇനി സാധുതയില്ലാത്തതിനുശേഷം അവയുടെ പ്രകടനവും സുരക്ഷയും ഉറപ്പാക്കാൻ കഴിയുമെങ്കിൽ, ബ്രസീലിലെയും മറ്റിടങ്ങളിലെയും സോഷ്യൽ ഹൗസിംഗ് പ്രോഗ്രാമുകൾക്ക് വളരെ കുറഞ്ഞ വിലയുള്ള, സെക്കൻഡ്-ലൈഫ് പിവി മൊഡ്യൂളുകൾ പ്രയോജനപ്പെടുത്താം. ഇതുവരെ ഒരു സാധാരണ രീതിയല്ലെങ്കിലും, യൂറോപ്പ്, യുഎസ്എ, ഓസ്ട്രേലിയ എന്നിവിടങ്ങളിൽ പുനരുപയോഗ, സെക്കൻഡ്-ലൈഫ് പ്രവർത്തനങ്ങൾ വികസിപ്പിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കുന്ന നിരവധി ഗവേഷണ ഗ്രൂപ്പുകളും കമ്പനികളും ഉണ്ട്.
പുതിയ പിവി മൊഡ്യൂളുകളുടെ നിർമ്മാണത്തിനുള്ള വസ്തുക്കൾ വീണ്ടെടുക്കുന്നതിന് അന്തിമ പുനരുപയോഗത്തിന് മുമ്പ്, പുനരുപയോഗവും ഒരു സെക്കൻഡ് ലൈഫും പിവി മൊഡ്യൂളുകളുടെ സർക്കുലർ എക്കണോമിയിൽ ഉൾപ്പെടാം. എന്നിരുന്നാലും, ഇന്നത്തെ പോലെ, 25-30 വർഷത്തെ വാറന്റി $0.10/W-ൽ താഴെ, അത്യാധുനിക പിവി മൊഡ്യൂളുകൾ ഉള്ളതിനാൽ, സെക്കൻഡ് ലൈഫ് പിവി മൊഡ്യൂളുകളുടെ സാമ്പത്തികശാസ്ത്രം ഒരു കഠിനമായ പന്തയമാണ്.



രചയിതാക്കൾ: പ്രൊഫ. റിക്കാർഡോ റൂതർ (UFSC), പ്രൊഫ. ആൻഡ്രൂ ബ്ലേക്കേഴ്സ് /ANU
ആൻഡ്രൂ.blakers@anu.edu.au
rruther@gmail.com
1954-ൽ സ്ഥാപിതമായ ഒരു ഐക്യരാഷ്ട്രസഭ അംഗീകൃത അംഗത്വ എൻജിഒ ആണ് ഇന്റർനാഷണൽ സോളാർ എനർജി സൊസൈറ്റി. 100% പുനരുപയോഗ ഊർജ്ജം എല്ലാവർക്കും ലഭ്യമാകുന്ന ഒരു ലോകത്തിനായി പ്രവർത്തിക്കുന്നു, കാര്യക്ഷമമായും ബുദ്ധിപരമായും ഉപയോഗിക്കുന്നു.
ഈ ലേഖനത്തിൽ പ്രകടിപ്പിച്ച കാഴ്ചപ്പാടുകളും അഭിപ്രായങ്ങളും രചയിതാവിന്റേതാണ്, മാത്രമല്ല അവ കൈവശം വച്ചിരിക്കുന്നവയെ പ്രതിഫലിപ്പിക്കുന്നില്ല പിവി മാസിക.
ഈ ഉള്ളടക്കം പകർപ്പവകാശത്താൽ സംരക്ഷിക്കപ്പെട്ടിരിക്കുന്നതിനാൽ പുനരുപയോഗിക്കാൻ പാടില്ല. ഞങ്ങളുമായി സഹകരിക്കാനും ഞങ്ങളുടെ ചില ഉള്ളടക്കം വീണ്ടും ഉപയോഗിക്കാനും നിങ്ങൾ ആഗ്രഹിക്കുന്നുവെങ്കിൽ, ദയവായി ബന്ധപ്പെടുക: editors@pv-magazine.com.
ഉറവിടം പിവി മാസിക
നിരാകരണം: മുകളിൽ നൽകിയിരിക്കുന്ന വിവരങ്ങൾ Chovm.com-ൽ നിന്ന് സ്വതന്ത്രമായി pv-magazine.com ആണ് നൽകുന്നത്. വിൽപ്പനക്കാരന്റെയും ഉൽപ്പന്നങ്ങളുടെയും ഗുണനിലവാരവും വിശ്വാസ്യതയും സംബന്ധിച്ച് Chovm.com യാതൊരു പ്രാതിനിധ്യവും വാറന്റിയും നൽകുന്നില്ല. ഉള്ളടക്കത്തിന്റെ പകർപ്പവകാശ ലംഘനങ്ങൾക്കുള്ള ഏതൊരു ബാധ്യതയും Chovm.com വ്യക്തമായി നിരാകരിക്കുന്നു.