EN
هل يمكن إعادة تدوير دعائم تركيب الألواح الشمسية؟
تُعدُّ أنظمة الطاقة الشمسية مصدرًا للطاقة المستدامة، حيث توفر كهرباءً نظيفة وتخفض الاعتماد على الوقود الأحفوري. ومع نمو قطاع الطاقة الشمسية، تزداد التساؤلات حول دورة حياة مكوناته، بما في ذلك دعائم تركيب الألواح الشمسية، مما يجعل هذا الموضوع مهمًا بشكل متزايد. دعائم تركيب الألواح الشمسية، التي تثبّت الألواح على الأسطح أو الأرض أو هياكل أخرى، ضرورية لاستقرار النظام. إن السؤال الرئيسي الذي يطرحه المستهلكون والشركات الواعية للبيئة هو: هل يمكن إعادة تدوير هذه الدعائم؟ والإجابة في معظم الحالات هي نعم. دعامات تركيب الألواح الشمسية عادةً ما تكون مصنوعة من مواد قابلة لإعادة التدوير، وتساهم إعادة تدويرها في تحقيق الاستدامة الشاملة لأنظمة الطاقة الشمسية. يستعرض هذا الدليل قابلية إعادة تدوير دعائم تركيب الألواح الشمسية، والمواد المستخدمة، وعمليات إعادة التدوير، بالإضافة إلى دورها في الاقتصاد الدائري.
ما هي المواد التي تُصنع منها دعائم تركيب الألواح الشمسية؟
لفهم ما إذا كانت دعائم تركيب الألواح الشمسية قابلة لإعادة التدوير، من المهم أولًا معرفة المواد التي تُصنع منها. تُصنع معظم الدعائم من معادن تُختار لقوتها ومتانتها ومقاومتها للتلف البيئي. تشمل المواد الرئيسية ما يلي:
1. الألمنيوم
يُعد الألومنيوم خيارًا شائعًا لدعائم تركيب الألواح الشمسية، خاصةً في التركيبات السكنية على الأسطح. وهو خفيف الوزن ويقاوم التآكل، ويتمتع بقوة كافية لدعم الألواح الشمسية. تُستخدم الدعائم المصنوعة من الألومنيوم بشكل واسع في المناطق ذات الرطوبة العالية أو المناطق الساحلية، حيث يكون الصدأ مصدر قلق، وذلك لأن الألومنيوم يشكل طبقة أكسيد واقية بشكل طبيعي تمنع التآكل الإضافي.
2. الصلب
الصلب، بما في ذلك الصلب المجلفن (الصلب المطلي بالزنك لمقاومة الصدأ)، هو مادة شائعة أخرى. تتميز أقواس الصلب بأنها أثقل وأقوى من الألومنيوم، مما يجعلها مثالية للأنظمة المثبتة على الأرض أو التركيبات التجارية أو المناطق ذات الثلوج الكثيفة أو الرياح القوية. يجمع الصلب المجلفن بين قوة الصلب وحماية إضافية ضد التآكل، مما يطيل من عمر القوس.
3. مواد أخرى
في بعض الحالات، قد تتضمن أقواس تثبيت الألواح الشمسية كميات صغيرة من مواد أخرى، مثل المكونات البلاستيكية (على سبيل المثال: الغسالات، الفواصل) أو ختمات مطاطية لمقاومة الماء. هذه الأجزاء غير المعدنية أقل شيوعاً وغالباً ما تكون تكميلية للهيكل المعدني الرئيسي.
لماذا يمكن إعادة تدوير أقواس تثبيت الألواح الشمسية
المواد الرئيسية المستخدمة في أقواس تثبيت الألواح الشمسية - الألومنيوم والصلب - قابلة لإعادة التدوير بشكل كبير. تأتي هذه القابلية لإعادة التدوير من خصائص هذه المعادن:
1. قابلية إعادة تدوير الألومنيوم
الألومنيوم هو أحد أكثر المواد قابلية للتدوير على الكوكب. يمكن صهره وإعادة استخدامه بشكل غير محدود دون فقدان جودته أو قوته. يتطلب تدوير الألومنيوم فقط 5% من الطاقة اللازمة لإنتاج ألومنيوم جديد من الخام، مما يجعل العملية فعالة من حيث استخدام الطاقة وصديقة للبيئة. يمكن إعادة تدوير مثبتات الألواح الشمسية المصنوعة من الألومنيوم بالكامل في نهاية عمرها الافتراضي، والذي يتراوح عادةً بين 20 إلى 30 سنة.
2. قابلية تدوير الفولاذ
الفولاذ أيضًا يُعتبر من المواد ذات القابلية العالية للتدوير، حيث تصل نسبة التدوير العالمية للكثير من المنتجات الفولاذية إلى أكثر من 90%. مثل الألومنيوم، يمكن صهر الفولاذ وإعادة تشكيله مرارًا وتكرارًا دون أي تدهور في خصائصه. يسهم تدوير الفولاذ في توفير الطاقة (ما يصل إلى 75% مقارنة بإنتاج فولاذ جديد من خام الحديد) كما يقلل من انبعاثات الغازات الدفيئة. يمكن أيضًا إعادة تدوير مثبتات الفولاذ المجلفن؛ حيث يتم إما إزالة طبقة الزنك أثناء عملية التدوير أو إعادة تدوير الزنك مع الفولاذ، نظرًا لأن الزنك أيضًا مادة قابلة للتدوير.
3. مكونات غير قابلة للتدوير بسيطة
على الرغم من أن بعض أدوات تثبيت الألواح الشمسية قد تتضمن أجزاءً صغيرة من البلاستيك أو المطاط، إلا أن هذه المكونات تكون عادةً محدودة ويمكن فصلها بسهولة عن المعدن أثناء إعادة التدوير. هذا يعني أن الأدوات التي تحتوي على مواد مختلطة يمكن إعادة تدويرها بشكل كبير، مع وجود نسبة ضئيلة فقط من النفايات غير القابلة لإعادة التدوير.
عملية إعادة تدوير أدوات تثبيت الألواح الشمسية
تتبع عملية إعادة تدوير أدوات تثبيت الألواح الشمسية إجراءً بسيلاً يشبه إعادة تدوير المنتجات المعدنية الأخرى. إليك الطريقة المتبعة عادةً:
١. الجمعية وتفكيك الأجزاء
عند نهاية عمر النظام الشمسي (عادةً ما يتراوح بين ٢٥ إلى ٣٠ سنة)، تُزال أدوات التثبيت من السطح أو الأرض أو البنية الداعمة. أثناء عملية التفكيك، تُفصل المكونات غير المعدنية (مثل الحلقات البلاستيكية والختم المطاطي) عن أدوات التثبيت المعدنية. تضمن هذه الخطوة أن تنتقل فقط المواد القابلة لإعادة التدوير إلى المرحلة التالية.
٢. الفرز
تُصنَّف الأقواس المعدنية بعد ذلك حسب نوع المادة - حيث تُفَصَّل الأقواس المصنوعة من الألومنيوم عن الأقواس المصنوعة من الفولاذ. هذا الفرز مهم للغاية لأن الألومنيوم والفولاذ يمتلكان درجات انصهار وعمليات إعادة تدوير مختلفة. وتستخدم مكبات الخردة أو منشآت إعادة التدوير المغناطيس لفصل الفولاذ (الذي ينجذب للمغناطيس) عن الألومنيوم (الذي لا ينجذب)، مما يجعل عملية الفرز فعّالة وسريعة.
3. التقطيع والصهر
بعد الفرز، تُقطَّع الأقواس إلى قطع أصغر لتسهيل عملية الصهر. ثم يُصهَر المعدن المقطّع في أفران ذات درجات حرارة عالية: ينصهر الألومنيوم عند حوالي 660 درجة مئوية (1220 درجة فهرنهايت)، بينما ينصهر الفولاذ عند درجات حرارة أعلى بكثير (حوالي 1538 درجة مئوية / 2800 درجة فهرنهايت). خلال عملية الصهر، تُزال الشوائب، مما يؤدي إلى الحصول على معدن نقي.
4. إعادة التشكيل
يتم صب المعدن المنصهر في سبائك أو صفائح أو أشكال أخرى يمكن إعادة استخدامها لتصنيع منتجات جديدة. فعلى سبيل المثال، يمكن إعادة تدوير الألومنيوم من دعائم تركيب الألواح الشمسية لصنع دعائم جديدة أو قطع لصناعة السيارات أو حتى علب مشروبات. ويمكن استخدام الصلب المعاد تدويره لصنع دعائم من الصلب الجديد أو مواد البناء أو الأجهزة الكهربائية.
الفوائد البيئية لإعادة تدوير دعائم تركيب الألواح الشمسية
توفر إعادة تدوير دعائم تركيب الألواح الشمسية فوائد بيئية كبيرة تتماشى مع أهداف الاستدامة في الطاقة الشمسية:
1. تقليل استخراج المواد الخام
من خلال إعادة تدوير الألومنيوم والصلب، يقل الحاجة إلى تعدين البوكسيت (لإنتاج الألومنيوم) أو خام الحديد (لإنتاج الصلب). إن تعدين هذه الخامات يتطلب طاقة كبيرة، ويؤدي إلى إزالة الغابات، ويطلق غازات الدفيئة. فكل طن من الألومنيوم المعاد تدويره يوفر حوالي 8 أطنان من البوكسيت، بينما يوفر كل طن من الصلب المعاد تدويره 1.5 طن من خام الحديد.
2. توفير الطاقة
كما ذكر سابقاً، فإن إعادة تدوير الألومنيوم تستخدم فقط 5% من الطاقة المطلوبة لإنتاج ألومنيوم جديد. أما بالنسبة للصلب، فإن إعادة التدوير تستهلك طاقة أقل بنسبة 75% مقارنة بإنتاج الصلب الجديد. وينتج عن هذه التوفيرات في الطاقة انخفاضاً في الانبعاثات الكربونية: إذ تقلل إعادة تدوير طن واحد من الألومنيوم من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون بمقدار 9 أطنان تقريباً، بينما تقلل إعادة تدوير طن واحد من الصلب الانبعاثات بمقدار 1.8 طن.
3. يقلل من النفايات في مكبات القمامة
تتميز مثبتات الألواح الشمسية بالمتانة والطول في العمر الافتراضي، لكنها في النهاية تصل إلى نهاية عمرها الافتراضي. تمنع إعادة التدوير هذه المكونات المعدنية من الانتهاء في مكبات القمامة، حيث قد تستغرق عقوداً لتتحلل (إن تحللت أصلاً). ويقلل ذلك من النفايات في مكبات القمامة والتأثير البيئي للتخلص من النفايات.
4. يدعم اقتصاداً دائرياً
يساهم إعادة تدوير دعائم تركيب الألواح الشمسية في تعزيز الاقتصاد الدائري، حيث يتم إعادة استخدام المواد بدلاً من التخلص منها. ويقلل هذا النظام المغلق من اعتماد صناعة الطاقة الشمسية على المواد الأولية، مما يجعل الطاقة الشمسية أكثر استدامة من مرحلة الإنتاج وحتى التخلص منها.
التحديات المتعلقة بإعادة تدوير دعائم تركيب الألواح الشمسية
رغم أن دعائم تركيب الألواح الشمسية قابلة لإعادة التدوير، إلا أن هناك بعض التحديات التي قد تعيق عملية إعادة التدوير:
1. صعوبة الفك
يمكن أن يكون إزالة دعائم تركيب الألواح الشمسية من الأسطح أو الأنظمة الأرضية عملاً شاقًا، خاصة في المشاريع القديمة. وفي بعض الحالات، قد تكون الدعائم ملحومة أو مشدودة بشكل محكم، مما يجعل عملية الفك تستغرق وقتًا طويلاً. ويمكن أن يؤدي ذلك إلى زيادة تكاليف إعادة التدوير، حيث يُعد العمل أحد العوامل الرئيسية في هذه العملية.
2. التلوث
إذا لم يتم تنظيف الأقواس بشكل صحيح قبل إعادة التدوير، فقد تحتوي على ملوثات مثل الأوساخ أو الصدأ أو مواد السد المتبقية. وعلى الرغم من أنه يمكن إزالة كميات صغيرة من الملوثات أثناء عملية الصهر، إلا أن التلوث الشديد قد يقلل من جودة المعادن المعاد تدويرها أو يزيد من تكاليف المعالجة.
3. نقص البنية التحتية لإعادة التدوير
في بعض المناطق، قد لا تكون لدى منشآت إعادة التدوير القدرة على معالجة كميات كبيرة من أقواس تركيب الألواح الشمسية، خاصة في المناطق ذات الأسواق الشمسية الناشئة. ويمكن أن يجعل ذلك عملية إعادة التدوير أقل سهولة، مما يؤدي إلى التخلص من الأقواس بدلاً من إعادة تدويرها.
4. مواد مختلطة
يمكن أن يكون للأقواس التي تحتوي على مكونات غير معدنية كبيرة (على سبيل المثال، طلاءات بلاستيكية أو مواد مركبة) صعوبة أكبر في إعادة التدوير، حيث تتطلب عملية فصل المواد خطوات إضافية. ومع ذلك، فإن هذه الأقواس المصنوعة من مواد مختلطة تكون أقل شيوعاً، حيث يفضل معظم المصنعين استخدام المعادن القابلة لإعادة التدوير.
كيف تدعم الشركات المصنعة ومقدمو التركيب عملية إعادة التدوير
للتغلب على هذه التحديات، يتخذ أصحاب المصلحة في قطاع الطاقة الشمسية خطوات لتحسين قابلية إعادة تدوير دعائم الألواح الشمسية:
1. التصميم من أجل إعادة التدوير
يصمم العديد من المصنعين الدعائم مع التركيز على إعادة التدوير، باستخدام تصميمات بسيطة ووحدات يمكن تفكيكها بسهولة. كما يتجنبون استخدام مواد مختلطة غير ضرورية ويستخدمون أنواعاً شائعة من المعادن قابلة لإعادة التدوير بشكل واسع (مثل الألومنيوم 6061 أو الفولاذ المجلفن).
2. برامج الاسترداد
تقدم بعض الشركات الشمسية برامج استرداد، حيث تقوم بجمع الدعائم القديمة (ومكونات شمسية أخرى) في نهاية عمر النظام الافتراضي. تضمن هذه البرامج إعادة تدوير الدعائم بشكل صحيح بدلاً من التخلص منها.
3. الشراكات مع مراكز إعادة التدوير
غالباً ما يتعاون المثبتون والمصنعون مع مرافق إعادة التدوير المحلية لضمان معالجة الدعائم بشكل صحيح. وقد يوفرون تدريباً حول كيفية تفكيك الدعائم وفرزها، مما يجعل عملية إعادة التدوير أكثر كفاءة.
4. شهادة القابلية لإعادة التدوير
يتم إصدار شهادات لبعض الأقواس وفقًا للمعايير البيئية (على سبيل المثال لا الحصر، Cradle to Cradle) التي تتحقق من قابلية إعادة تدويرها. تساعد هذه الشهادات المستهلكين والشركات على اختيار الأقواس التي تدعم الاستدامة طوال دورة حياتها.
أمثلة واقعية لإعادة تدوير أقواس الطاقة الشمسية
إعادة تدوير أنظمة الطاقة الشمسية السكنية
يقوم أحد أصحاب المنازل بتبديل نظام الطاقة الشمسية المثبت على السطح منذ 25 عامًا. يقوم المُثبِّت بإزالة أقواس التثبيت المصنوعة من الألومنيوم، ويفصلها عن الفواصل البلاستيكية، ويُرسل الألومنيوم إلى منشأة إعادة تدوير محلية. يُستخدم الألومنيوم المعاد تدويره لاحقًا في تصنيع أقواس طاقة شمسية جديدة، مما يُكمِل الدورة.
الأنظمة الشمسية المثبتة على الأرض في القطاع التجاري
تقوم شركة تمتلك مصفوفة شمسية كبيرة مثبتة على الأرض بتحديث الألواح لتصبح أكثر كفاءة. تجمع شركة إعادة التدوير الأقواس الفولاذية القديمة، وتُقطِّعها، وتُذيبها. يُباع الفولاذ المعاد تدويره لشركة إنشاءات تستخدمه في بناء دعامات هيكلية جديدة.
إنهاء تشغيل مزرعة الطاقة الشمسية
عند انتهاء عمر مزرعة شمسية تمتد إلى 30 عامًا، تُزال المعدات ويتم فرز دعامات الفولاذ المجلفن فيها، ويتم إعادة تدوير طلاء الزنك مع الفولاذ. تُستخدم المواد المعاد تدويرها في إنتاج دعامات شمسية جديدة وقطع غيار للسيارات، مما يقلل الحاجة إلى المواد الخام.
الأسئلة الشائعة
هل يمكن إعادة تدوير جميع دعامات تركيب الألواح الشمسية؟
معظمها قابلة لإعادة التدوير. الدعامات المصنوعة من الألومنيوم أو الفولاذ أو الفولاذ المجلفن تكون قابلة لإعادة التدوير بالكامل. أما الدعامات التي تحتوي على مكونات غير معدنية كبيرة (مثل الإطارات البلاستيكية الكبيرة)، فقد تكون قابلة لإعادة التدوير جزئيًا، ولكن هذه التصاميم نادرة. يُوصى دائمًا بمراجعة المواصفات التي يُعلنها المصنّع للحصول على تفاصيل المواد.
ماذا يحدث للدعامات الشمسية المعاد تدويرها؟
يتم إذابة الألومنيوم والفولاذ المعاد تدويرهما من الدعامات وإعادة تشكيلهما في منتجات جديدة. ويمكن أن تشمل هذه المنتجات دعامات شمسية جديدة ومواد بناء وقطع غيار للسيارات وأجهزة منزلية. ويظل المعدن يحتفظ بجودته، مما يجعله مناسبًا للاستخدام عبر عدة دورات حياتية.
هل إعادة تدوير دعائم تركيب الألواح الشمسية مجدية من حيث التكلفة؟
نعم، على المدى الطويل. على الرغم من أن التفكيك قد يتطلب تكاليف أولية، إلا أن إعادة التدوير تقلل الحاجة إلى المواد الخام المكلفة وتوفّر الطاقة. تقبل العديد من مرافق إعادة التدوير الدعائم المعدنية بتكاليف قليلة أو مجانًا، وقد تدفع بعضها مقابل المعدن الخردة.
هل يمكنني إعادة تدوير دعائم تركيب الألواح الشمسية بنفسي؟
من الأفضل التعامل مع محترفين. لدى مُثبّتي الألواح أو شركات إعادة التدوير الأدوات اللازمة لتفكيك الدعائم وفرز المواد بسلامة. اتصل بأقرب مكبات خردة أو برامج استرداد الألواح الشمسية للتأكد من إعادة التدوير بطريقة صحيحة.
هل تؤدي الدعائم المعاد تدويرها نفس الأداء مثل الجديدة؟
نعم. يمتلك الألومنيوم والصلب المعاد تدويرهما نفس القوة والمتانة مثل المعدن الجديد. يقوم المصنعون باختبار المواد المعاد تدويرها للتأكد من أنها تتوافق مع معايير السلامة والأداء، لذا فإن الدعائم المعاد تدويرها موثوقة بنفس القدر مثل الجديدة.
ما نسبة دعائم تركيب الألواح الشمسية التي يتم إعادة تدويرها؟
تختلف الأرقام الدقيقة حسب المنطقة، لكن معدلات إعادة التدوير مرتفعة بسبب قيمة الألومنيوم والصلب. في البلدان المتقدمة التي تمتلك بنيةً تحتية قوية لإعادة التدوير، يتم إعادة تدوير 70–90% من دعائم المعدن. ومن المتوقع أن يزيد هذا المعدل مع انتشار برامج استرجاع الألواح الشمسية بشكل أكبر.
كيف يمكنني التأكد من إعادة تدوير دعائم تركيب الألواح الشمسية؟
اختر دعائم مصنوعة من مواد قابلة لإعادة التدوير (ألومنيوم أو فولاذ) وتعاون مع مُثبّتين يقدمون خدمات لإعادة التدوير في نهاية العمر الافتراضي. اسأل عن برامج الاسترجاع عند شراء النظام، واحفظ سجلات المواد لتسهيل إعادة التدوير لاحقًا.
جدول المحتويات
- هل يمكن إعادة تدوير دعائم تركيب الألواح الشمسية؟
- ما هي المواد التي تُصنع منها دعائم تركيب الألواح الشمسية؟
- لماذا يمكن إعادة تدوير أقواس تثبيت الألواح الشمسية
- عملية إعادة تدوير أدوات تثبيت الألواح الشمسية
- الفوائد البيئية لإعادة تدوير دعائم تركيب الألواح الشمسية
- التحديات المتعلقة بإعادة تدوير دعائم تركيب الألواح الشمسية
- كيف تدعم الشركات المصنعة ومقدمو التركيب عملية إعادة التدوير
- أمثلة واقعية لإعادة تدوير أقواس الطاقة الشمسية
-
الأسئلة الشائعة
- هل يمكن إعادة تدوير جميع دعامات تركيب الألواح الشمسية؟
- ماذا يحدث للدعامات الشمسية المعاد تدويرها؟
- هل إعادة تدوير دعائم تركيب الألواح الشمسية مجدية من حيث التكلفة؟
- هل يمكنني إعادة تدوير دعائم تركيب الألواح الشمسية بنفسي؟
- هل تؤدي الدعائم المعاد تدويرها نفس الأداء مثل الجديدة؟
- ما نسبة دعائم تركيب الألواح الشمسية التي يتم إعادة تدويرها؟
- كيف يمكنني التأكد من إعادة تدوير دعائم تركيب الألواح الشمسية؟