太陽能板和風力渦輪機淘汰後淪為垃圾掩埋？再生能源回收商機萌芽中

美國總統拜登去年簽署《降低通膨法案》，其中一部分就是全力推動再生能源，減少碳排放，但再生能源的應用是否會造成另一波污染呢？

美國財經媒體CNBC報導指出，隨著風電和太陽能使用增加，再加上電動車的普及，的確都是減少對生物燃料的依賴、減少碳排放和減緩氣候變遷的重要關鍵。



但與此同時，這些處於萌芽階段的再生能源，在太陽能板、風力發電機和電動車鋰電池壽命到期時，將會產生大量垃圾。

再生能源業者為了避免之前礦坑、油井和發電廠廢棄之後造成的大量汙染，現在出現許多新創公司，準備打造一個可延續的、有利潤的循環經濟，回收和再利用這些氣候科技創新的核心零件。

根據美國能源情報署（U.S. Energy Information Administration，EIA），去年美國全國電力公司發電當中，風電和太陽能占了13.6%，而且隨著拜登政府大力推動再生能源之際，這個比例勢必會增加。更不用提，有些領先的電力公司使用風電及太陽能的比例，已經遠勝於此。

此外，美國2022年購買電動車的比例增加至5.8%，多達1380萬輛，比起2021年的3.2%有顯著成長。此外，隨著環境保護署推出新的排氣限制和電廠規則，到2032年，電動車在美國的市占率會高達67%，也會有更多的電力公司被迫加速發電轉型。

在解決再生能源裝置回收的市場上，「太陽能回收」Solarcycle是其中一個最佳範例。該公司2022年在加州成立，現在已經在德州打造一家回收場，能回收報廢太陽能板95%的原料之後，重新融入供應鏈。該公司會在商品市場上販售回收的銀和銅，並把玻璃、矽和鋁賣給太陽能板的製造商和太陽能電廠的經營者。



「太陽能回收」執行長沙爾瑪（Suvi Sharma）表示，太陽能已變成產電的主要形式，但也帶來新的挑戰和機會，「我們在提高太陽能效率和成本效益方面已經做得非常出色，但是在循環利用和處理報廢方面，確實還沒有任何作為」。根據EIA報告，美國新的電力公司規模的產電能力，有54%來自太陽能。

讓太陽能板遠離掩埋場

沙爾瑪指出，太陽能板的平均壽命是25至30年，目前美國已經安裝超過5千萬片，從一般住宅安裝10幾片，到商用太陽能廠安裝數千片。而按照太陽能產能每年平均成長21%的速度看來，未來將會安裝數以千萬計的新板，同時也會有數千萬的舊版淘汰。

《再生能源》（Renewable Energy）期刊在2019年公布的一項研究估計，在2030年至2060年之間，預計會累積980萬立方公噸的太陽能板垃圾。

美國目前有9成的報廢太陽能板都垃圾掩埋處理，主要是因為掩埋的成本遠低於回收再利用的花費。沙爾瑪估計，未來5至10年，傳統掩埋和回收的費用差距會拉近。

市場估計，太陽能板材料回收的市場未來幾年會蓬勃發展。研調公司一份報告指出，去年太陽能板回收市場規模約1700萬美元，到了2030年將會有270億美元，2050年會有800億美元。

美國能源署的國家再生實驗室（NREL）則估計，在政府適度的支援下，到了2040年，太陽能板回收的材質可以供應美國再生能源生產30%至50%的需求。

美國政府大力推動

目前《兩黨基礎建設法案》（The Bipartisan Infrastructure Deal）和《降低通膨法案》（Inflation Reduction Act）都提供稅的優惠和資金，協助國內的太陽能板及零件的製造商，同時支持新的太陽能技術。這些措施是希望能切斷中國在全球太陽能板供應鏈的龍頭地位，中國目前市佔率超過80%。

First Solar是第一批拿到聯邦政府補助的業者之一。該公司1999年在亞利桑那州成立，是美國第一大的太陽能板製造商。目前已拿到730萬美元的補助金研發新的住宅用太陽能板，會比目前的矽或薄膜模組屋頂面板的效能更佳。

First Solar 自2005年開始進行內部回收。該公司向CNBC表示，回收規模還需要提升，目前不是從廢棄的太陽能板和生產的廢料中提取金屬和玻璃，而是在封閉的循環中在新的模組上重複使用半導體。

淘汰的風力發電機也是另一個回收考驗，同樣也是商機。美國風力業者在1980年代初期開始架設風力發電機，現在持續增加中。根據美國清淨電力協會（American Clean Power Association）統計，目前全美安裝將近7.2萬產電規模的風力發電機，供應全國約10.2%的電力，但是只有7個是在陸地上。



儘管過去兩年，風力發電因為供應鏈、通貨膨脹和成本增加等因素影響，陷入停滯，但是業者對於未來還是很樂觀，特別是政府還積極推動補助。

風力發電機的壽命約20年，目前報廢的風力發電機大部分都跟太陽能板一樣，掩埋處理。風力發電機大部分的零件都是能回收的，從鋼製的支撐架到葉片。葉片通常長約51公尺，不過最新的葉片長度可達106公尺。

根據NREL統計，美國在未來5年，每年會報廢3至9千葉片，直到2040年以前，這個數字會增加至1萬至1萬之間。

循環的再生能源經濟如何運作

循環經濟的業者的目標很堅定，不要扔棄所有的垃圾。

成立於2019年的業者Carbon Rivers表示，目前的技術不僅能切割風力發電機的葉片，還可以切割汽車、建築和海洋工業廢棄的複合材質材料，透過熱裂解（pyrolysis process），主化成為再生玻璃纖維，可以用於生產下一代的葉片、船隻、複合混凝土和汽車零件。

Carbon Rivers策略長摩根（David Morgan）表示，切割材料很簡單，但是用卡車或火車長程運輸巨大的葉片和其他零件則比較複雜，「運輸是整個過程中最昂貴的環節」。



Carbon Rivers除了目前在德州和田納西州的工廠，預計未來三年要在佛州、賓州和愛達荷州設廠，主要是靠近風場和其他原料供應來源。
風力發電機製造商為了避免淘汰的機器被掩埋，已經開始跟回收業者簽約。美國綜合經營跨國集團奇異公司（General Electric）的再生能源部門去年12月就跟波士頓Veolia North America公司簽約，回收陸地風場報廢的葉片。