Přechod globální energetiky k udržitelným technologiím produkujícím co nejméně skleníkových plynů zrychluje. I obnovitelné zdroje energie ale představují problém pro životní prostředí. Na rozdíl od klasických, které způsobují největší znečištění při svém provozu založeném na spalování, u bezemisních zdrojů vzniká největší environmentální zátěž při jejich výrobě a zejména likvidaci. Týká se to fotovoltaických panelů, komponentů větrných elektráren, článků z bateriových úložišť a baterií elektromobilů, ale i odpadu, který vzniká při spalování biomasy nebo výrobě bioplynu.
Recyklace fotovoltaických panelů je zatím stále ještě v plenkách, ale v roce 2040, kdy budou dosluhovat dnes instalované moduly a odpadu z nich bude až 27 milionů tun ročně, by recyklované materiály mohly tvořit až 6 % investic do solárních elektráren - oproti 0,08 % dnes. Podle analýzy renomované poradenské firmy Rystad Energy budou ale mít recyklovatelné materiály z fotovoltaických elektráren už v roce 2030 hodnotu více než 2,7 miliardy USD oproti 170 milionům USD v letošním roce. Do roku 2050 se pak trh přiblíží k 80 miliardám USD.
Komponenty fotovoltaických panelů, které mají největší hodnotu, jsou hliník, stříbro, měď a polysilikon. Stříbro sice tvoří asi 0,05 % celkové hmotnosti panelu, ale 14 % hodnoty použitého materiálu. Naopak největší objem má sklo s vysokou mírou recyklace, ale nízkou prodejní cenou. Odhady Rystad Energy ukazují, že v roce 2035 by recyklační průmysl mohl dodávat 8 % polysilikonu, 11 % hliníku, 2 % mědi a 21 % stříbra, což může významně snížit uhlíkovou stopu fotovoltaických panelů.
Recyklace fotovoltaické elektrárny spočívá v demontáži hliníkového rámu, kabelů a samotného panelu, oddělení, rozemletí na kusy a roztřídění podle materiálu. Japonská skupina NPC, přední firma v oblasti výroby, provozu a recyklace fotovoltaických elektráren, vyvinula stroj na automatickou recyklaci. Speciální čepel zahřátá na 300 stupňů Celsia roztaví horní vrstvu fotovoltaického panelu a poté úplně oddělí sklo, kovy a další materiály. Vývojem recyklačních technologií pro fotovoltaickou energetiku se zabývá i řada dalších společností, například americký start-up SolarCycle.
Recyklace začíná pronikat také do větrné energetiky. Jeden z největších světových výrobců větrníků Siemens Gamesa v červenci 2022 použil v projektu RWE Kaskasi v Německu poprvé pro offshore elektrárnu recyklovatelné lopatky systému RecyclableBlade, které už nějakou dobu montuje v elektrárnách na moři. Než byla tato technologie v roce 2021 zavedena do praxe, byly lopatky větrných turbín v důsledku složitého výrobního procesu založeného na kombinaci kompozitních materiálů, pryskyřic, skla a uhlíkových vláken prakticky nerecyklovatelné a končily většinou na skládce. Systém RecyclableBlade nyní produkuje druhotné suroviny využitelné v dalších průmyslových sektorech, jako jsou stavebnictví, výroba spotřebního zboží nebo automobilový průmysl.
V posledních několika letech se rozbíhá také recyklace vyřazených baterií zejména z elektromobilů. Nejaktivnější je korejská SK Group, která na konci roku 2021 v Daejeonu zahájila zkušební provoz závodu na recyklaci kovů z použitých baterií. Pozadu není ani další bateriový obr LG Energy Solution, který společně se severoamerickou společností Li-Cycle, automobilkou GM a dalšími společnostmi chce vybudovat závod na recyklaci baterií v čínské provincii Chungcheong a u polské Wroclavi. Do investic v této oblasti se pustil i Samsung SDI a pozadu není Čína s největším světovým trhem elektromobilů. Miliony USD hodlají do čínského recyklačního průmyslu s bateriemi investovat Huayou Cobalt 65-35 a společnost POSCO, největší světový výrobce baterií CATL, nebo automobilka BYD. Výstavbu recyklační linky na baterie plánuje také americká společnost Redwood Materials, kterou založil spoluzakladatel Tesly J. B. Straubel. Na investici kolem 1 miliardy USD se budou podílet automobilky Ford a Volvo.
Možnosti recyklace se hledají i v CO2 neutrální energetice založené na spalování biomasy, při kterém vzniká poměrně velké množství popela. Rakousko, Dánsko, Německo, Itálie, Nizozemsko a Švédsko, ve kterých je v Evropě nejvíce rozšířené využívání biomasy k výrobě elektřiny, produkují asi 2,9 milionů tun popela ročně. Náklady na jeho likvidaci se pohybují mezi 100 až 500 EUR za tunu. Se zvyšováním poplatků a přísnějšími směrnicemi EU o ukládání odpadů na skládkách cena ještě poroste. Nesprávně uložený popel se navíc snadno přenáší vzduchem a může způsobit problémy s dýcháním u obyvatel žijících poblíž skládky, může znečistit podzemní vody vyluhováním těžkých kovů, nebo infiltrovat vody dešťové. Jednu z možností využití popela ze spalování biomasy nabízí betonářský průmysl. Testy ukazují, že náhrada cementu v hodnotě do 10 % nemá významný vliv na konzistenci výsledného cementového kompozitu. Z hlediska pevnosti v tlaku je však velice důležité složení použitého popela.
Země, ve kterých je rozvinutý chov prasat a ovcí, jako jsou například Čína nebo Nový Zéland, věnují v poslední době velkou pozornost i využití tzv. digestátu, což je tekutý odpad vznikající při výrobě bioplynu z živočišné kejdy. Jeho použití jako alternativního hnojiva snižuje přímé náklady zemědělské výroby a druhotně snižuje i ekologickou stopu vznikající při výrobě umělých hnojiv. Stejným způsobem se např. ve Velké Británii využívá digestát získaný z potravinového odpadu. Na tunu použitého digestátu se tak sníží produkce CO2 o 20 až 40 kilogramů. (10.11.2022)
