Il nuovo brevetto rende i pannelli solari molto più ecologici

L’industria solare ha vissuto il suo anno più redditizio fino ad oggi. Man mano che sempre più consumatori hanno abbracciato stili di vita sostenibili, hanno guardato alla tecnologia per supportare i loro sforzi per ridurre le emissioni. Tuttavia, la maggior parte dell’energia nei grandi mercati di consumo come gli Stati Uniti proviene da combustibili fossili, il che limita gli sforzi per mitigare il cambiamento climatico.

Tuttavia, è incoraggiante che i ricercatori stiano esplorando nuovi modi per sostenere le energie rinnovabili e raggiungere gli obiettivi nazionali di neutralità del carbonio. Una delle sfide ambientali è legata ai processi di produzione spesso insostenibili dei pannelli solari.

È qui che un’invenzione chimica vincitrice del Premio Nobel può aiutare a ridurre l’impatto ambientale dei pannelli solari.

Le pratiche di produzione industriale convenzionale hanno utilizzato il 36% della fornitura di energia degli Stati Uniti lo scorso anno. La maggior parte delle fonti di energia genera emissioni di gas serra. Quando le emissioni entrano nell’atmosfera, cambiano la sua composizione e interferiscono con il processo di controllo della temperatura terrestre.

Naturalmente, il pianeta assorbe la luce solare, produce calore, riscalda la sua superficie, raccoglie energia aggiuntiva e la invia nello spazio. Quando i gas serra entrano nell’atmosfera, interrompono il processo. Le emissioni convertono la luce solare in calore in modo più efficiente rispetto agli elementi atmosferici tradizionali. Mantengono anche l’energia in eccesso nell’ambiente, che completa il processo di riscaldamento. L’eccessiva produzione e ritenzione di calore sul pianeta aumenta le temperature superficiali e crea un effetto domino di degrado ambientale.

La produzione di pannelli solari utilizza sostanze chimiche caustiche come acido fluoridrico e idrossido di sodio. I produttori utilizzano anche processi ad alta intensità d’acqua per realizzare parti di pannelli. L’inquinamento chimico e delle acque reflue causato dal processo di produzione limita la fattibilità dei dispositivi a energia rinnovabile.

Le opzioni di riciclaggio limitate creano una sfida per l’ambiente quando i pannelli raggiungono la loro durata di conservazione. Sostanze chimiche come l’1,1,1-tricloroetano possono penetrare negli ecosistemi locali e contribuire all’esaurimento dell’ozono. Questa sostanza può anche causare reazioni simili all’intossicazione da alcol nelle persone che interagiscono strettamente con essa.

Progetto Premio Nobel

Due scienziati, David WC MacMillan e Benjamin List, che hanno recentemente vinto il Premio Nobel per la Chimica, hanno valutato le sfide chimiche ed energetiche della produzione di pannelli solari e hanno creato una soluzione ecologica. Hanno scoperto un metodo per sviluppare molecole con un impatto ambientale minimo.

L’invenzione può aiutare gli Stati Uniti e altre nazioni a ridurre la loro impronta di carbonio riducendo al minimo l’inquinamento superficiale.

MacMillan e List hanno sviluppato uno strumento efficiente per la costruzione molecolare con impatti ambientali minimi chiamato organocatalisi. I chimici utilizzano catalizzatori per creare molti prodotti che aiutano le reazioni chimiche nei prodotti farmaceutici, nella plastica, negli additivi alimentari e nella produzione di celle solari.

I ricercatori stimano che il 35% del prodotto interno lordo (PIL) mondiale provenga dalla catalisi. In precedenza, i chimici utilizzavano metalli ed enzimi per produrre reazioni. Gli organocatalizzatori aggiungono un’altra opzione per migliorare la reazione.

La catalisi crea piccole molecole organiche utilizzando i tradizionali composti metallici. Gli organocatalizzatori possono intrappolare la radiazione solare nelle cellule, riducendo la domanda di additivi tossici. L’uso di composti metallici riduce anche il degrado dell’attività mineraria mentre si raccolgono risorse rare ed esauribili.

La riduzione al minimo del degrado crea numerosi vantaggi ambientali ed economici. Il presidente Joe Biden ha fissato un obiettivo nazionale di neutralità del carbonio al momento del suo insediamento; tuttavia, la continua dipendenza globale dalle fonti energetiche derivate dai combustibili fossili limita la sostenibilità del piano.

Solar offre un metodo senza emissioni per mantenere uno stile di vita moderno preservando l’atmosfera. La riduzione di tutti gli effetti dannosi dell’energia solare e della produzione di pannelli può ridurre efficacemente l’inquinamento dell’aria e del suolo supportando al contempo attività convenzionali come la guida di veicoli elettrici.

I premi Nobel hanno anche creato una richiesta di maggiore consapevolezza dei cicli di vita dei prodotti. Le persone raramente pensano all’impatto dei loro acquisti prima o dopo l’uso. Lo sviluppo di catalizzatori organici può aumentare la tua considerazione.

Gli individui devono valutare l’intero impatto ambientale del processo di produzione, uso e smaltimento dei pannelli solari. La produzione crea grandi quantità di emissioni e inquinamento chimico a livello della superficie. Gli impianti di produzione generano circa i due terzi delle emissioni globali di gas serra.

Costi di produzione

L’invenzione di MacMillan e List ha anche aumentato la consapevolezza degli impatti ambientali degli impianti di produzione. Quando acquistiamo un prodotto costruito in modo insostenibile, ci assumiamo parte delle emissioni, aumentando la nostra impronta di carbonio. Considerare la responsabilità della società per il degrado atmosferico utilizzando i processi del ciclo di vita promuove gli acquisti ecologici.

Sempre più persone stanno studiando la sua connessione al cambiamento climatico e alla crescente domanda di prodotti ecologici, come i pannelli solari sostenibili. Una parte importante dei consumatori ritiene che sia necessaria una produzione ecologica. Circa il 75% degli acquirenti millennial è disposto a pagare prezzi più alti per prodotti meno dannosi per l’ambiente.

Con la crescita della consapevolezza ambientale, scienziati e ingegneri ambientali devono sviluppare tecniche aggiuntive per ridurre le emissioni e l’inquinamento superficiale. Il progetto del Premio Nobel minimizza gli effetti della produzione, migliorando la sostenibilità dell’inizio del ciclo di vita. Gli esperti dovrebbero ora concentrarsi sullo sviluppo di processi di fine vita efficaci per ridurre l’inquinamento delle discariche.

Votiamo con i nostri soldi

Lo sviluppo di MacMillan e List ha ispirato altri scienziati e ingegneri ambientali a cercare tecniche di riciclaggio efficienti. I metalli rari e gli elementi tossici nei pannelli ne limitano la compatibilità con le pratiche di riciclaggio convenzionali. Le sostanze chimiche possono fuoriuscire dal dispositivo quando raggiungono le discariche, creando degrado ambientale.

Gli organocatalizzatori riducono al minimo gli elementi tossici all’interno dei pannelli solari, riducendo la contaminazione di fine vita. I professionisti possono aumentare ulteriormente la sostenibilità del riciclaggio dei pannelli solari migliorando la longevità del dispositivo limitando la necessità di ritrattamento. Inoltre, possono trovare modi per rinnovare i pannelli invece di spedirli a un impianto di riciclaggio.

Tutti possiamo contribuire a migliorare la sostenibilità del settore delle energie rinnovabili richiedendo processi di produzione e riciclaggio ecologici. Possiamo aiutare a cambiare il livello di consapevolezza ambientale industriale acquistando da produttori a basse emissioni invece che dai loro concorrenti che degradano l’ambiente.

Nel tempo, votare con i nostri soldi può promuovere efficacemente un cambiamento sostenibile.