Neues Patent macht Solarmodule viel umweltfreundlicher

Die Solarbranche hat ihr bisher profitabelstes Jahr hinter sich. Als immer mehr Verbraucher ein nachhaltiges Leben annahmen, suchten sie nach Technologien, um ihre Bemühungen zur Reduzierung von Emissionen zu unterstützen. Die meiste Energie in großen Verbrauchermärkten wie den Vereinigten Staaten wird jedoch aus fossilen Brennstoffen gewonnen, was die Bemühungen zur Eindämmung des Klimawandels einschränkt.

Es ist jedoch ermutigend, dass Forscher neue Wege erkunden, um erneuerbare Energien zu unterstützen und nationale CO2-Neutralitätsziele zu erreichen. Eine der ökologischen Herausforderungen hängt mit den oft nicht nachhaltigen Prozessen der Solarmodulproduktion zusammen.

Hier kann die mit dem Nobelpreis ausgezeichnete chemische Erfindung dazu beitragen, die Umweltauswirkungen von Solarmodulen zu verringern.

Herkömmliche industrielle Herstellungsverfahren verbrauchten im vergangenen Jahr 36 % der US-Energieversorgung. Die meisten Energiequellen verursachen Treibhausgasemissionen. Wenn Emissionen in die Atmosphäre gelangen, verändern sie deren Zusammensetzung und stören den Prozess der Kontrolle der Erdtemperatur.

Natürlich absorbiert der Planet Sonnenlicht, erzeugt Wärme, heizt seine Oberfläche auf, sammelt zusätzliche Energie und sendet sie in den Weltraum. Wenn Treibhausgase in die Atmosphäre gelangen, stören sie den Prozess. Emissionen wandeln Sonnenlicht effizienter in Wärme um als herkömmliche atmosphärische Elemente. Sie halten auch überschüssige Energie in der Umgebung zurück, was den Heizprozess ergänzt. Eine übermäßige Produktion und Speicherung von Wärme auf dem Planeten erhöht die Oberflächentemperaturen und erzeugt einen Dominoeffekt der Umweltzerstörung.

Bei der Herstellung von Solarmodulen werden ätzende Chemikalien wie Flusssäure und Natriumhydroxid verwendet. Hersteller verwenden auch wasserintensive Verfahren zur Herstellung von Plattenteilen. Durch den Produktionsprozess verursachte Chemikalien- und Abwasserbelastungen schränken die Nachhaltigkeit von Geräten mit erneuerbarer Energie ein.

Begrenzte Recyclingmöglichkeiten stellen eine ökologische Herausforderung dar, wenn Brammen ihr Haltbarkeitsdatum erreichen. Chemikalien wie 1,1,1-Trichlorethan können in lokale Ökosysteme gelangen und zum Ozonabbau beitragen. Diese Substanz kann auch alkoholähnliche Reaktionen bei Personen hervorrufen, die eng damit interagieren.

Nobelpreis-Projekt

Zwei Wissenschaftler, David WC MacMillan und Benjamin List, die kürzlich den Nobelpreis für Chemie erhalten haben, haben die chemischen und energetischen Herausforderungen bei der Herstellung von Sonnenkollektoren bewertet und eine umweltfreundliche Lösung entwickelt. Sie entdeckten eine Methode zur Entwicklung von Molekülen mit minimalen Umweltauswirkungen.

Die Erfindung kann den Vereinigten Staaten und anderen Nationen helfen, ihren CO2-Fußabdruck zu reduzieren und gleichzeitig die Oberflächenverschmutzung zu minimieren.

MacMillan und List haben ein effektives Werkzeug für den molekularen Aufbau mit minimalen Umweltauswirkungen namens Organokatalyse entwickelt. Chemiker verwenden Katalysatoren, um viele Produkte herzustellen, die chemische Reaktionen in Pharmazeutika, Kunststoffen, Lebensmittelzusatzstoffen und der Solarzellenproduktion unterstützen.

Forscher schätzen, dass 35 % des weltweiten Bruttoinlandsprodukts (BIP) aus der Katalyse stammen. Früher verwendeten Chemiker Metalle und Enzyme, um Reaktionen hervorzurufen. Organokatalysatoren bieten eine weitere Möglichkeit, die Reaktion zu verbessern.

Die Katalyse erzeugt kleine organische Moleküle unter Verwendung traditioneller Metallverbindungen. Organokatalysatoren können Sonnenstrahlung in Zellen einfangen und so den Bedarf an toxischen Zusatzstoffen reduzieren. Die Verwendung von Metallverbindungen reduziert auch den Abbau durch den Bergbau und sammelt gleichzeitig knappe und erschöpfende Ressourcen.

Die Minimierung des Abbaus schafft mehrere ökologische und wirtschaftliche Vorteile. Präsident Joe Biden hat sich nach seinem Amtsantritt ein nationales Ziel der Klimaneutralität gesetzt; Die anhaltende globale Bindung an Energiequellen aus fossilen Brennstoffen schränkt jedoch die Nachhaltigkeit des Plans ein.

Solar bietet eine emissionsfreie Methode, um einen modernen Lebensstil aufrechtzuerhalten und gleichzeitig die Atmosphäre zu schonen. Die Reduzierung aller schädlichen Auswirkungen der Solarenergie und der Modulproduktion kann die Luft- und Bodenverschmutzung effektiv reduzieren, indem konventionelle Aktivitäten wie der Antrieb von Elektrofahrzeugen unterstützt werden.

Nobelpreisträger haben auch die Forderung nach einem stärkeren Bewusstsein für den Produktlebenszyklus geschaffen. Die Menschen denken selten vor oder nach dem Gebrauch über die Auswirkungen ihrer Einkäufe nach. Die Entwicklung organischer Katalysatoren kann Ihre Aufmerksamkeit steigern.

Einzelpersonen müssen die vollständigen Umweltauswirkungen des Herstellungs-, Verwendungs- und Entsorgungsprozesses von Solarmodulen bewerten. Die Produktion erzeugt große Mengen an Emissionen und chemischer Verschmutzung an der Oberfläche. Produktionsanlagen verursachen etwa zwei Drittel der globalen Treibhausgasemissionen.

Produktionskosten

Die Erfindungen von MacMillan und Liszt schärften auch das Bewusstsein für die Umweltauswirkungen von Produktionsanlagen. Wenn wir ein Produkt kaufen, das auf nicht nachhaltige Weise hergestellt wurde, übernehmen wir einen Teil der Emissionen und erhöhen so unseren CO2-Fußabdruck. Das Verständnis der Verantwortung der Gesellschaft für die atmosphärische Verschlechterung durch Lebenszyklusprozesse fördert den umweltbewussten Kauf.

Immer mehr Menschen erforschen den Zusammenhang mit dem Klimawandel und der wachsenden Nachfrage nach umweltfreundlichen Produkten wie nachhaltigen Solarmodulen. Ein großer Teil der Verbraucher hält eine ökologische Produktion für notwendig. Etwa 75 % der Millennial-Kunden sind bereit, höhere Preise für weniger umweltschädliche Produkte zu zahlen.

Da das Umweltbewusstsein wächst, müssen Umweltwissenschaftler und -ingenieure zusätzliche Techniken entwickeln, um Emissionen und Oberflächenverschmutzung zu reduzieren. Das Nobelpreisprojekt minimiert die Auswirkungen der Produktion und verbessert die Nachhaltigkeit des Beginns des Lebenszyklus. Experten sollten sich nun darauf konzentrieren, effiziente End-of-Life-Prozesse zu entwickeln, um die Verschmutzung durch Deponien zu reduzieren.

Wir stimmen mit unserem Geld ab

Die Entwicklung von MacMillan und List hat andere Umweltwissenschaftler und Ingenieure dazu inspiriert, nach effektiven Recyclingtechniken zu suchen. Seltene Metalle und toxische Elemente in Brammen schränken ihre Kompatibilität mit herkömmlichen Recyclingverfahren ein. Chemikalien können aus dem Gerät austreten, wenn sie auf Mülldeponien gelangen, wodurch die Umwelt geschädigt wird.

Organokatalysatoren minimieren toxische Elemente in Solarmodulen und reduzieren die Kontamination am Ende ihrer Lebensdauer. Fachleute können die Nachhaltigkeit des Recyclings von Solarmodulen weiter steigern, indem sie die Langlebigkeit der Geräte verbessern, indem sie den Recyclingbedarf begrenzen. Darüber hinaus können sie Möglichkeiten finden, die Platten zu restaurieren, anstatt sie zu einer Recyclinganlage zu transportieren.

Wir alle können dazu beitragen, die Nachhaltigkeit des Sektors der erneuerbaren Energien zu verbessern, indem wir umweltfreundliche Produktions- und Recyclingprozesse fordern. Wir können dazu beitragen, das Umweltbewusstsein der Industrie zu verändern, indem wir von emissionsarmen Herstellern kaufen, anstatt von ihren umweltschädlichen Konkurrenten.

Mit der Zeit kann das Wählen mit unserem Geld einen nachhaltigen Wandel effektiv fördern.