Nieuw patent maakt zonnepanelen veel milieuvriendelijker

De zonne-industrie heeft zijn meest winstgevende jaar tot nu toe beleefd. Naarmate meer consumenten duurzaam leven omarmden, zochten ze technologie om hun inspanningen om de uitstoot te verminderen te ondersteunen. De meeste energie in grote consumentenmarkten zoals de Verenigde Staten is echter afkomstig van fossiele brandstoffen, wat de inspanningen om de klimaatverandering te verminderen beperkt.

Het is echter bemoedigend dat onderzoekers nieuwe manieren onderzoeken om hernieuwbare energie te ondersteunen en nationale doelstellingen voor koolstofneutraliteit te bereiken. Een van de milieu-uitdagingen houdt verband met de vaak niet-duurzame processen van de productie van zonnepanelen.

Dit is waar de Nobelprijswinnende chemische uitvinding kan helpen de milieu-impact van zonnepanelen te verminderen.

Conventionele industriële productiepraktijken gebruikten vorig jaar 36% van de Amerikaanse energievoorziening. De meeste energiebronnen zorgen voor de uitstoot van broeikasgassen. Wanneer emissies de atmosfeer binnenkomen, veranderen ze de samenstelling en interfereren ze met het proces van het regelen van de temperatuur op aarde.

De planeet absorbeert natuurlijk zonlicht, produceert warmte, verwarmt het oppervlak, verzamelt extra energie en stuurt deze de ruimte in. Wanneer broeikasgassen in de atmosfeer komen, interfereren ze met het proces. Emissies zetten zonlicht efficiënter om in warmte dan traditionele atmosferische elementen. Ze houden ook overtollige energie vast in de omgeving, wat het verwarmingsproces aanvult. Overmatige productie en retentie van warmte op de planeet verhoogt de oppervlaktetemperatuur en creëert een domino-effect van aantasting van het milieu.

De productie van zonnepanelen maakt gebruik van bijtende chemicaliën zoals fluorwaterstofzuur en natriumhydroxide. Fabrikanten gebruiken ook waterintensieve procedures om paneelonderdelen te maken. Door het productieproces veroorzaakte vervuiling door chemicaliën en afvalwater beperkt de duurzaamheid van apparaten voor hernieuwbare energie.

Beperkte recyclingmogelijkheden creëren een milieu-uitdaging wanneer platen hun houdbaarheidsdatum bereiken. Chemicaliën zoals 1,1,1-trichloorethaan kunnen uitspoelen naar lokale ecosystemen en bijdragen aan de aantasting van de ozonlaag. Deze stof kan ook alcoholachtige reacties veroorzaken bij mensen die er nauw mee omgaan.

Nobelprijs project

Twee wetenschappers, David WC MacMillan en Benjamin List, die onlangs de Nobelprijs voor Scheikunde wonnen, beoordeelden de chemische en energie-uitdagingen van het maken van zonnepanelen en creëerden een milieuvriendelijke oplossing. Ze ontdekten een methode om moleculen te ontwikkelen met een minimale impact op het milieu.

De uitvinding kan de Verenigde Staten en andere landen helpen hun ecologische voetafdruk te verkleinen en de vervuiling van het oppervlak te minimaliseren.

MacMillan en List hebben een effectief hulpmiddel ontwikkeld voor moleculaire constructie met minimale milieueffecten, genaamd organokatalyse. Chemici gebruiken katalysatoren om veel producten te maken die helpen bij chemische reacties in geneesmiddelen, kunststoffen, voedseladditieven en de productie van zonnecellen.

Onderzoekers schatten dat 35% van ‘s werelds bruto binnenlands product (bbp) afkomstig is van katalyse. Vroeger gebruikten chemici metalen en enzymen om reacties te produceren. Organokatalysatoren voegen een andere optie toe om de reactie te verbeteren.

Katalyse creëert kleine organische moleculen met behulp van traditionele metaalverbindingen. Organokatalysatoren kunnen zonnestraling in cellen vangen, waardoor de vraag naar giftige additieven wordt verminderd. Het gebruik van metaalverbindingen vermindert ook de afbraak door mijnbouw, terwijl schaarse en uitputtende hulpbronnen worden verzameld.

Het minimaliseren van degradatie levert verschillende ecologische en economische voordelen op. President Joe Biden heeft zich na zijn aantreden een nationaal doel gesteld van CO2-neutraliteit; aanhoudende wereldwijde gehechtheid aan fossiele energiebronnen beperkt de duurzaamheid van het plan echter.

Solar biedt een emissievrije methode om een ​​moderne levensstijl te behouden met behoud van de atmosfeer. Door alle schadelijke effecten van zonne-energie en paneelproductie te verminderen, kan lucht- en bodemverontreiniging effectief worden verminderd door conventionele activiteiten zoals de aandrijving van elektrische voertuigen te ondersteunen.

Nobelprijswinnaars hebben ook de vraag gewekt naar meer bewustzijn van de levenscyclus van producten. Mensen denken zelden na over de impact van hun aankopen voor of na gebruik. De ontwikkeling van organische katalysatoren kan uw aandacht vergroten.

Individuen moeten de volledige milieueffecten van het productie-, gebruiks- en verwijderingsproces van zonnepanelen beoordelen. De productie genereert grote hoeveelheden emissies en chemische vervuiling aan de oppervlakte. Productiefaciliteiten genereren ongeveer twee derde van de wereldwijde uitstoot van broeikasgassen.

Productie kosten

De uitvindingen van MacMillan en Liszt hebben ook het bewustzijn van de milieueffecten van fabrieken vergroot. Wanneer we een product kopen dat op een niet-duurzame manier is gebouwd, nemen we een deel van de uitstoot over, waardoor onze ecologische voetafdruk groter wordt. Inzicht in de verantwoordelijkheid van de samenleving voor atmosferische degradatie met behulp van levenscyclusprocessen bevordert groen kopen.

Steeds meer mensen onderzoeken het verband met klimaatverandering en de groeiende vraag naar groene producten, zoals duurzame zonnepanelen. Een belangrijk deel van de consumenten vindt biologische productie noodzakelijk. Ongeveer 75% van de millennial-klanten is bereid hogere prijzen te betalen voor producten die minder belastend zijn voor het milieu.

Naarmate het milieubewustzijn groeit, moeten milieuwetenschappers en ingenieurs aanvullende technieken ontwikkelen om emissies en oppervlaktevervuiling te verminderen. Het Nobelprijsproject minimaliseert de effecten van productie en verbetert de duurzaamheid van het begin van de levenscyclus. Experts zouden zich nu moeten concentreren op het ontwikkelen van efficiënte processen aan het einde van hun levensduur om de vervuiling van stortplaatsen te verminderen.

Wij stemmen met ons geld

De ontwikkeling van MacMillan en List heeft andere milieuwetenschappers en ingenieurs geïnspireerd om te zoeken naar effectieve recyclingtechnieken. Zeldzame metalen en giftige elementen in platen beperken hun compatibiliteit met conventionele recyclingpraktijken. Chemicaliën kunnen uit het apparaat lekken wanneer ze op stortplaatsen komen, waardoor het milieu wordt aangetast.

Organocatalysts minimaliseren giftige elementen in zonnepanelen, waardoor besmetting aan het einde van hun levensduur wordt verminderd. Professionals kunnen de duurzaamheid van het recyclen van zonnepanelen verder vergroten door de levensduur van het apparaat te verlengen door de noodzaak van recycling te beperken. Bovendien kunnen ze manieren vinden om de planken te herstellen in plaats van ze naar een recyclingbedrijf te transporteren.

We kunnen allemaal helpen de duurzaamheid van de sector van hernieuwbare energie te verbeteren door groene productie- en recyclingprocessen te eisen. We kunnen helpen het niveau van industrieel milieubewustzijn te veranderen door te kopen bij fabrikanten met een lage uitstoot in plaats van bij hun milieubelastende concurrenten.

Na verloop van tijd kan stemmen met ons geld duurzame verandering effectief bevorderen.