Nyt patent gør solpaneler meget mere miljøvenlige

Solcelleindustrien har oplevet sit mest profitable år til dato. Efterhånden som flere forbrugere tog til sig en bæredygtig livsstil, søgte de teknologi til at støtte deres bestræbelser på at reducere emissioner. Men det meste af energien på store forbrugermarkeder som USA stammer fra fossile brændstoffer, hvilket begrænser indsatsen for at afbøde klimaændringer.

Det er dog opmuntrende, at forskere udforsker nye måder at støtte vedvarende energi på og nå nationale mål for CO2-neutralitet. En af miljøudfordringerne er relateret til de ofte uholdbare processer ved produktion af solpaneler.

Det er her, den nobelprisvindende kemiske opfindelse kan hjælpe med at reducere miljøpåvirkningen fra solpaneler.

Konventionel industriel fremstillingspraksis brugte 36% af den amerikanske energiforsyning sidste år. De fleste energikilder genererer drivhusgasemissioner. Når emissioner kommer ind i atmosfæren, ændrer de dens sammensætning og forstyrrer processen med at kontrollere jordens temperatur.

Naturligvis absorberer planeten sollys, producerer varme, opvarmer dens overflade, opsamler ekstra energi og sender den ud i rummet. Når drivhusgasser kommer ind i atmosfæren, forstyrrer de processen. Emissioner omdanner sollys til varme mere effektivt end traditionelle atmosfæriske elementer. De bevarer også overskydende energi i miljøet, hvilket supplerer opvarmningsprocessen. Overdreven produktion og tilbageholdelse af varme på planeten hæver overfladetemperaturer og skaber en dominoeffekt af miljøforringelse.

Produktionen af ​​solpaneler bruger ætsende kemikalier såsom flussyre og natriumhydroxid. Producenter bruger også vandtunge procedurer til at fremstille paneldele. Kemisk og spildevandsforurening genereret af produktionsprocessen begrænser bæredygtigheden af ​​vedvarende energienheder.

Begrænsede genanvendelsesmuligheder skaber en miljømæssig udfordring, når plader når deres holdbarhed. Kemikalier som 1,1,1-trichlorethan kan udvaskes til lokale økosystemer og bidrage til ozonnedbrydning. Dette stof kan også forårsage alkohollignende reaktioner hos mennesker, der interagerer tæt med det.

Nobelpris projekt

To videnskabsmænd, David WC MacMillan og Benjamin List, som for nylig vandt Nobelprisen i kemi, vurderede de kemiske og energimæssige udfordringer ved fremstilling af solpaneler og skabte en miljøvenlig løsning. De opdagede en metode til at udvikle molekyler med minimal miljøpåvirkning.

Opfindelsen kan hjælpe USA og andre nationer med at reducere deres CO2-fodaftryk og samtidig minimere overfladeforurening.

MacMillan og List har udviklet et effektivt værktøj til molekylær konstruktion med minimal miljøpåvirkning kaldet organokatalyse. Kemikere bruger katalysatorer til at skabe mange produkter, der hjælper kemiske reaktioner i lægemidler, plast, fødevaretilsætningsstoffer og solcelleproduktion.

Forskere anslår, at 35 % af verdens bruttonationalprodukt (BNP) kommer fra katalyse. Tidligere brugte kemikere metaller og enzymer til at producere reaktioner. Organokatalysatorer tilføjer en anden mulighed for at forbedre reaktionen.

Katalyse skaber små organiske molekyler ved hjælp af traditionelle metalforbindelser. Organokatalysatorer kan fange solstråling i celler, hvilket reducerer efterspørgslen efter giftige tilsætningsstoffer. Brugen af ​​metalforbindelser reducerer også nedbrydningen fra minedrift, mens der samles knappe og udtømmer ressourcer.

Minimering af nedbrydning skaber flere miljømæssige og økonomiske fordele. Præsident Joe Biden har sat et nationalt mål om CO2-neutralitet efter sin tiltræden; Men fortsat global tilknytning til fossile brændstoffer begrænser planens bæredygtighed.

Solar tilbyder en emissionsfri metode til at opretholde en moderne livsstil og samtidig bevare atmosfæren. Reduktion af alle de skadelige virkninger af solenergi og panelproduktion kan effektivt reducere luft- og jordforurening ved at støtte konventionelle aktiviteter såsom fremdrift af elektriske køretøjer.

Nobelprisvindere har også skabt et krav om større bevidsthed om produktets livscyklus. Folk tænker sjældent over virkningen af ​​deres køb før eller efter brug. Udviklingen af ​​organiske katalysatorer kan øge din omtanke.

Enkeltpersoner skal vurdere de fuldstændige miljøpåvirkninger af produktion, brug og bortskaffelse af solpaneler. Produktionen genererer store mængder emissioner og kemisk forurening på overfladen. Produktionsfaciliteter genererer omkring to tredjedele af de globale drivhusgasemissioner.

Produktionsomkostninger

MacMillans og Liszts opfindelser øgede også bevidstheden om de miljømæssige påvirkninger af produktionsanlæg. Når vi køber et produkt bygget på en ubæredygtig måde, overtager vi en del af emissionerne og øger vores CO2-fodaftryk. At forstå samfundets ansvar for atmosfærisk nedbrydning ved hjælp af livscyklusprocesser fremmer grønne indkøb.

Flere og flere mennesker forsker i forbindelse med klimaændringer og den stigende efterspørgsel efter grønne produkter, såsom bæredygtige solpaneler. En vigtig del af forbrugerne mener, at økologisk produktion er nødvendig. Cirka 75 % af de tusindårige kunder er villige til at betale højere priser for produkter, der er mindre skadelige for miljøet.

Efterhånden som miljøbevidstheden vokser, er miljøforskere og ingeniører nødt til at udvikle yderligere teknikker til at reducere emissioner og overfladeforurening. Nobelprisprojektet minimerer virkningerne af produktionen og forbedrer bæredygtigheden i begyndelsen af ​​livscyklussen. Eksperter bør nu fokusere på at udvikle effektive udtjente processer for at reducere forurening af lossepladser.

Vi stemmer med vores penge

Udviklingen af ​​MacMillan og List har inspireret andre miljøforskere og ingeniører til at lede efter effektive genbrugsteknikker. Sjældne metaller og giftige elementer i plader begrænser deres kompatibilitet med konventionel genbrugspraksis. Kemikalier kan lække fra enheden, når de når lossepladser, hvilket skaber miljøforringelse.

Organokatalysatorer minimerer giftige elementer inde i solpaneler, hvilket reducerer forurening ved slutningen af ​​deres levetid. Professionelle kan yderligere øge bæredygtigheden af ​​genbrug af solpaneler ved at forbedre enhedens levetid ved at begrænse behovet for genbrug. Derudover kan de finde på at restaurere pladerne i stedet for at transportere dem til et genbrugsanlæg.

Vi kan alle bidrage til at forbedre bæredygtigheden af ​​den vedvarende energisektor ved at efterspørge grønne produktions- og genbrugsprocesser. Vi kan hjælpe med at ændre niveauet af industriel miljøbevidsthed ved at købe fra lavemissionsproducenter i stedet for deres miljønedbrydende konkurrenter.

Over tid kan det at stemme med vores penge effektivt fremme bæredygtig forandring.