Nowe badania ujawniają niebezpieczne poziomy ołowiu pochodzące z nieformalnego recyklingu baterii słonecznych w Malawi, co wzywa do pilnych reform gospodarki odpadami.
Naukowcy z Uniwersytetu w Manchesterze zidentyfikowali niebezpieczny poziom zanieczyszczenia ołowiem w Malawi w wyniku nieformalnego recyklingu ołowiukwas akumulatory z pozasieciowych systemów fotowoltaicznych. Odnotowano, że powszechny nieformalny recykling akumulatorów kwasowo-ołowiowych stosowanych w systemach energii słonecznej powoduje uwolnienie 3,5–4,7 kg zanieczyszczeń ołowiem z typowego akumulatora, co odpowiada ponad 100-krotności śmiertelnej dawki ołowiu doustnej dla osoby dorosłej. Wyniki tych badań opublikowano niedawno w czasopiśmie Zastosowana energia.
Rosnący popyt i ryzyko związane z energią słoneczną poza siecią
Technologie słoneczne poza siecią są wykorzystywane do dostarczania energii na obszarach pozbawionych tradycyjnych połączeń sieciowych i mają kluczowe znaczenie dla zwiększenia dostępu do energii elektrycznej w Afryce Subsaharyjskiej. Oczekuje się, że prywatny rynek technologii fotowoltaicznych poza siecią zapewni dostęp do energii elektrycznej setkom milionów ludzi do 2030 r., korzystając z dotacji przez globalne przedsiębiorstwa energetyczne z Globalnej Północy, w tym z Wielkiej Brytanii. W Afryce Subsaharyjskiej systemy energii słonecznej poza siecią gospodarstw domowych opierają się głównie na akumulatorach kwasowo-ołowiowych, które są najtańszą i uznaną technologią magazynowania energii.
Naukowcy ostrzegają jednak, że brak formalnej infrastruktury gospodarowania odpadami stwarza poważne ryzyko dla zdrowia ludzkiego i środowiska i wymaga natychmiastowej interwencji rządu.
„Prywatny rynek produktów fotowoltaicznych typu off-grid to bardzo skuteczny sposób na zwiększenie dostępu do energii elektrycznej, co jest kluczowe dla zrównoważonego rozwoju. Jednak wynikający z tego przepływ toksycznych odpadów szybko rośnie w regionach, które nie mają infrastruktury do bezpiecznego gospodarowania odpadami elektronicznymi” – powiedział główny badacz, dr Christopher Kinally, który przeprowadził badanie w ramach swojego doktoratu na Uniwersytecie w Manchesterze.
„Bez rozwoju infrastruktury, prawodawstwa i edukacji wokół tych technologii istnieje poważne ryzyko dla zdrowia publicznego. Aby te produkty fotowoltaiczne zostały uznane za bezpieczną i niskoemisyjną technologię w Afryce Subsaharyjskiej, konieczne są znaczące interwencje społeczne, gospodarcze i legislacyjne.
Pilna potrzeba zrównoważonych praktyk w zakresie gospodarowania odpadami
Wiadomo, że nieformalne praktyki gospodarowania toksycznymi odpadami są powszechne w przypadku akumulatorów samochodowych i odpadów elektronicznych w krajach o niskich i średnich dochodach, jednak powszechnie pomija się wpływ tych praktyk na środowisko i zdrowie. Obecnie wysiłki na rzecz promowania zrównoważonego rozwoju i dostępu do energii elektrycznej zwiększają ilość tych zagrażających życiu strumieni odpadów.
Kinally odnotował, że w społecznościach podmiejskich Malawi akumulatory kwasowo-ołowiowe z systemów energii słonecznej są poddawane otwartej renowacji na ruchliwych ulicach targowych przez techników-samouków, którzy nie są świadomi toksyczności materiałów, z którymi mają do czynienia.
Odkrył, że akumulatory rozbija się maczetami, ołów topi się w piecach węglowych, a improwizowane ogniwa ołowiowe są wykonywane ręcznie. W trakcie tego procesu około połowa ołowiu z każdej baterii przedostaje się do otaczającego środowiska, uwalniając równowartość ponad 100 śmiertelnych doustnych dawek ołowiu z jednej baterii do gęsto zaludnionych społeczności.
To pierwsze dane pozwalające określić ilościowo zanieczyszczenie ołowiem powstające w wyniku nieformalnego recyklingu akumulatorów kwasowo-ołowiowych z systemów energii słonecznej.
Dr Alejandro Gallego Schmid, główny promotor doktoratu i starszy wykładowca w dziedzinie gospodarki o obiegu zamkniętym i oceny zrównoważonego rozwoju cyklu życia na Uniwersytecie w Manchesterze, dodał: „Problemem nie jest wykorzystanie odnawialnego źródła, takiego jak energia słoneczna, ale brak odpowiedniego leczenia baterii pod koniec ich żywotności. Pilnie potrzebujemy dalszych badań, aby ujawnić wpływ zidentyfikowanych strumieni toksycznych zanieczyszczeń z baterii słonecznych na zdrowie”.
Konsekwencje zanieczyszczenia ołowiem i potrzeba interwencji politycznej
Ołów jest silną neurotoksyną i bardzo niski poziom narażenia na ołów może trwale wpłynąć na rozwój mózgu dziecka. UNICEF oszacował, że 800 milionów dzieci w krajach o niskich i średnich dochodach zostało zatrutych ołowiem. To powszechne zanieczyszczenie ołowiem jest w dużej mierze spowodowane niewłaściwą gospodarką odpadami z akumulatorów samochodowych i oczekuje się, że będzie miało znaczny wpływ na zdrowie i gospodarkę na całym świecie, choć nadal jest pomijane.
We wcześniejszych publikacjach zespołu badawczego podkreślono również, że prywatny rynek energii słonecznej poza siecią cierpi z powodu ogólnego braku odpowiedzialności dostawców, a w Malawi powszechne są niespełniające norm, krótkotrwałe i podrabiane produkty fotowoltaiczne poza siecią, wykorzystujące wrażliwe źródła energii biedna populacja.
Brak edukacji na temat budowy i użytkowania systemów energii słonecznej, które są szczególnie podatne na uszkodzenia w wyniku niewłaściwego użytkowania, również poważnie ogranicza żywotność akumulatorów w systemach energii słonecznej poza siecią.
Odnotowano, że baterie w Malawi często ulegały awariom w ciągu roku, znacznie krócej niż oczekiwany okres użytkowania wynoszący 3–5 lat, przyspieszając przepływ toksycznych odpadów. Tymczasem wpływ na środowisko (w tym emisje dwutlenku węgla) wynikający z produkcji i wymiany krótkotrwałych akumulatorów kwasowo-ołowiowych zagraża trwałości i korzyściom dla środowiska systemów energii słonecznej.
Dr Fernando Antoñanzas, współpromotor doktoratu, dodał: „To badanie rzuca więcej światła na etapy konserwacji i wycofywania z eksploatacji małych projektów fotowoltaicznych poza siecią, w rzeczywistości pozostawianych bez nadzoru w większości projektów współpracy. Chociaż nieformalny recykling akumulatorów kwasowo-ołowiowych stanowi krótkoterminowe rozwiązanie w zakresie elektryfikacji dla najuboższych, jednocześnie stanowi ogromne ryzyko dla zdrowia publicznego w Afryce Subsaharyjskiej”.
Zespół badawczy przedstawił także zalecenia polityczne dotyczące rozwiązań w zakresie gospodarki odpadami, w tym zmiany w sposobie, w jaki przedsiębiorstwa zajmujące się energią słoneczną otrzymują inwestycje z Wielkiej Brytanii i Globalnej Północy.
Odniesienie: „Ocena cyklu życia nieformalnych praktyk zarządzania odpadami w domu z energią słoneczną” przeprowadzili Christopher Kinally, Fernando Antonanzas-Torres, Frank Podd i Alejandro Gallego-Schmid, 16 kwietnia 2024 r., Zastosowana energia.
DOI: 10.1016/j.apenergy.2024.123190
Badania te zostały sfinansowane przez EPSRC.
