Как зеленые технологии вредят экологии: обратная сторона медали

Ветряные турбины, солнечные панели и электрокары дарят надежду на полный переход к альтернативным источникам энергии. А в это время их списанные останки весьма неэкологично отправляют на свалки. Почему сложно утилизировать лопасти от ветряных турбин? 

 

Многокилометровые захоронения

В 2019 году появились фотографии со свалки в Каспере, штат Вайоминг, где видно, как тысячи длинных лопастей ветрогенераторов ждут захоронения. Полигон занимает более тысячи полотен длиной свыше 40 м — половину футбольного поля. Эти снимки вызвали критику ветроэнергетики за экологические проблемы утилизации отходов. Официально лопасти закапывают, чтобы сохранить их до появления новых методов переработки.

Срок службы ветроустановок — 20–25 лет. Вопрос утилизации первых поколений становится острым. Металлические и бетонные части перерабатывают легко, а стекловолокно и полимеры, из которых сделаны лопасти, делают переработку сложной.

К 2050 году объем утилизированных лопастей может достигнуть 43 млн тонн — это вес около 400 тысяч локомотивов. В 2024 году возобновляемая и атомная энергетика впервые обеспечат 40,9% мировой электроэнергии, что связано с ростом ветряных установок и увеличением отходов.

 

Запрет, переработка, мармеладные мишки

В лету 2021 года на конгрессе Испанской ассоциации ветроэнергетики генеральный директор WindEurope, Джайлс Диксон, предложил запретить захоронение лопастей ветрогенераторов на уровне всей Европы. Планировалось ввести запрет к 2025 году, но он пока не реализован.

Датская компания Vestas разработала технологию полной переработки лопастей, позволяющую повторно использовать композитные материалы, применяемые при их производстве. За три года компания подготовит коммерческое решение для внедрения, что поможет к 2040 году достичь нулевых отходов.

Ученые из Калифорнийского университета создали компостируемые лопасти на основе грибного мицелия, бамбука и органического субстрата. Их задача — проверить устойчивость конструкции при ветровых нагрузках.

Исследователи из Университета Мичигана разработали перерабатываемую лопасть из стекловолокна и растительных и синтетических полимеров. После окончания срока службы ее можно переработать или использовать для производства сладостей и напитков, получая лактат калия. Пока проект находится на стадии испытаний, но такие разработки помогают сделать ветроэнергетику более экологичной.

 

Токсичные солнечные батареи

Около 90% неисправных солнечных панелей попадают на свалки, поскольку переработка обходится дороже.

Суви Шарма, генеральный директор Solarcycle, отмечает, что хотя солнечная энергетика стала эффективной и экономичной, работы по созданию циркулярной системы утилизации окончаний срока службы еще не проведены.

Солнечные панели состоят из стекла, кремния, серебра, меди и токсичных металлов, таких как кадмий, свинец и селен. Их транспортировка и утилизация требуют специальных навыков и оборудования, чтобы избежать загрязнения.

По данным Harvard Business Review, к 2031 году отходы солнечной энергетики могут превысить объем новых установок. В период с 2016 по 2050 год ожидается 54–160 млн тонн отходов, что меньше 10% от электронных отходов, но опасные компоненты делают их особенно вредными при неправильной утилизации.

 

Невыгодная, но необходимая переработка

Переработка солнечных панелей мало прибыльна: из каждой батареи получают материалов на $2–4, тогда как сама переработка стоит $20–30, по данным Национальной лаборатории возобновляемой энергетики США.

Тем не менее, есть инициативы. В июне 2023 года во Франции открыли предприятие ROSI, которое перерабатывает 99% компонентов солнечных панелей. Новая фабрика восстанавливает драгоценные материалы, такие как металлы и стекло, для повторного использования. К 2030 году Франции нужно переработать 30 тысяч тонн панелей.

В США площадь, покрытая солнечными панелями, которые выйдут из эксплуатации к 2030 году, составит около 3 тысяч полей для американского футбола. Компания Solarcycle извлекает и перерабатывает около 95% материалов из старых панелей, продавая металлы и перерабатываемые компоненты.

Стимулировать переработку можно через субсидии и обязательства производителей. В ЕС такие правила уже действуют: производители должны обслуживать оборудование и перерабатывать панели по окончании срока службы. В США эти требования есть только в нескольких штатах.

По данным МЭА, в 2024 году продажи электромобилей достигли рекордных 17 млн единиц, превысив 20% от мирового автопарка. К 2030 году их будет около 250 млн. В России на начало 2025-го — 60 тысяч электрокаров и более 2400 электробусов. За три года продано более 35 тысяч электромобилей, что в шесть раз больше, чем три года назад.

Правительства и автопроизводители продвигают электромобили как ключевую экологическую технологию для снижения потребления нефти. GM планирует прекратить продажи бензиновых авто к 2035 году, а Volvo — полностью перейти на электромобили к 2030 году. Электромобили действительно выделяют меньше вредных выбросов, но многое зависит от источника электроэнергии, особенно от доли угля.

«Если ваш электромобиль подключается к сети и заставляет близлежащие угольные электростанции сжигать больше угля для его зарядки, то климатические преимущества его использования будут уже не такими большими», — говорит Джереми Михалек, профессор инженерных наук Университета Карнеги — Меллона. Хорошая новость в том, что большинство стран стремится «очистить» свои электрические сети и перейти на альтернативные источники энергии.

 

Что делать с батареями и правами человека

Производство литий-ионных батарей использует кобальт, литий и редкоземельные элементы. Добыча кобальта в основном происходит в Демократической Республике Конго, где значительная часть ведется в нерегулируемых кустарных шахтах, рискующих здоровью работников, включая детей.

Литий добывают в Австралии и на солончаках в Андах — в Аргентине, Боливии и Чили. Для производства аккумуляторов требуется больше воды по сравнению с традиционными двигателями — примерно на 50%.

Для улучшения ситуации нужно сделать добычу сырья более экологичной и обеспечить лучшие условия труда шахтеров.

Утилизация батарей — важная проблема. Средняя батарея, проезжающая 20 тысяч км в год, служит 10–20 лет. Захоронение батарей на свалках опасно, ведь 95–96% их содержимого — перерабатываемое сырье. Однако переработка сложна из-за отсутствия стандартов и разнообразия конструкций батарей, что усложняет их разборку и автоматизацию.

Международно работают около сотни компаний по переработке литий-ионных аккумуляторов. Лучшими результатами отличаются автоконцерны, создающие собственные заводы. Например, Volkswagen запустил перерабатывающий завод в 2021 году, а Tesla перерабатывает 100% батарей на своих фабриках. Nissan совместно с Sumitomo основали компанию 4R Energy для переработки батарей.

В России планируют открыть первый завод по переработке аккумуляторов в Дзержинске в 2026 году. В 2025 году «Росатом» представил решения по утилизации литий-ионных батарей. Пока обсуждается создание замкнутого цикла производства, включая добычу сырья, производство и переработку, что позволит оптимизировать конструкцию аккумуляторов для быстрой утилизации.

Информация опубликована: 29.07.2025 г.