اختُرع أول لوح يعمل بالطاقة الشمسية في عام 1954، على يد العلماء داريل تشابن وكالفن فيولر وجيرالد بيرسون الذين صنعوا لوحا كهروضوئيا يعمل على تحويل الطاقة الشمسية إلى طاقة كهربائية، قادرا على تشغيل جهاز كهربائي لعدة ساعات خلال النهار.
أما أول منزل يعمل بالطاقة الشمسية فقد بنته جامعة ديلاوير (Delaware) الأميركية عام 1973، وأطلقت عليه اسم “سولار وان” (Solar One). ومنذ ذلك الحين بدأ عصر جديد لاستخدام الطاقة الشمسية في البيوت، ثم تطوّرت الألواح الشمسية لاحقا من حيث الكفاءة، وأصبحت أرخص ثمنا، ما مكّن عائلات كثيرة من الاستفادة منها في إنارة منازلهم وتشغيل أدواتهم الكهربائية.
ومن أبرز الأسباب التي تدفع الناس إلى التحول نحو استخدام الطاقة الشمسية: زيادة أسعار الطاقة التقليدية، وارتفاع فواتير الكهرباء التي تثقل كاهل العائلات، مع توفر فرص لكسب المال عن طريق بيع فائض الطاقة الناتج عن الألواح الشمسية في منازلهم.
ومن الأسباب الأخرى لاستخدام الألواح الشمسية، بحسب منصة “سي نت” (cnet)، عدم انقطاع التيار الكهربائي، وهو أمر يحدث كثيرا في دول العالم الثالث، فضلا عن تقليل انبعاثات الكربون.
أكثر من 2.5 مليار لوح شمسي في العالم
تنتشر الألواح الشمسية حاليا بشكل متزايد في مختلف دول العالم، بنسبة تحسّن في الكفاءة تصل إلى 0.5% سنويا على مدى السنوات العشر الماضية، تزامنا مع انخفاض تكاليف الإنتاج (وبالتالي الأسعار) بشكل حاد، بفضل موجات الابتكار التصنيعي التي يقودها غالبا منتجو الألواح الصينيون المهيمنون على الصناعة، وفق منصة “هارفارد بيزنس ريفيو” (hbr.org).
وبالنسبة إلى المستهلك النهائي، فإن هذا يعني انخفاضا كبيرا في التكاليف الأولية لكل كيلووات من الطاقة المولّدة، وتوفيرا كبيرا في المال الذي كان يُصرف على الطاقة الكهربائية من مصادرها التقليدية، وهو الشيء الذي يعني الكثير للعائلات والمستهلكين والمواطنين العاديين.
يكشف الدكتور رونغ دينغ، الخبير في إعادة تدوير الألواح الشمسية بجامعة نيو ساوث ويلز في أستراليا، أنه “جرى تركيب أكثر من تيراوات واحد من الطاقة الشمسية في أرجاء العالم”.
ويشير إلى أن الألواح الشمسية العادية تتمتع بسعة تصل إلى نحو 400 وات، لذا إذا كنتَ تحسب أسطح المنازل والمزارع الشمسية في المعمورة، فيمكن أن يكون هناك نحو 2.5 مليار لوحة شمسية في العالم حاليا. وهذا الرقم في ازدياد مستمر، بحسب شبكة “بي بي سي” (BBC).
الجانب المظلم
ثمة جانب آخر مظلم للطاقة الشمسية في منازلنا، إذ يبلغ متوسط عمر الألواح الشمسية من 25 إلى 30 عاما فقط. وهذا يعني أن هناك جبالا من الخردة تلوح في الأفق، ما ينذر بكارثة بيئية حقيقية مقبلة، إذ يقول خبراء إننا سنحتاج قريبا لخطة للتعامل مع مليارات الألواح التي ستخرج من الخدمة.
وفي بلد متقدم مثل المملكة المتحدة، ووفقا للحكومة البريطانية، هناك عشرات ملايين الألواح الشمسية. ولكن البنية التحتية المخصصة للتخلص منها وإعادة تدويرها غير متوافرة. فما بالك بالدول الأقل تقدما، ما يعني أن هناك حاجة إلى حل سريع للمشكلة.
تقول أوتي كوليير، نائب مدير الوكالة الدولية للطاقة المتجددة: “سيكون لدينا جبال من النفايات بحلول عام 2050، ما لم نبدأ سلاسل إعادة التدوير الآن، نحن ننتج المزيد والمزيد من الألواح الشمسية، وهو أمر رائع، ولكن كيف سنتعامل مع النفايات مستقبلا؟”.
وتؤكد كوليير أنه إذا استمرت اتجاهات النمو الحالية، فقد يكون حجم الخردة من الألواح الشمسية ضخما بكل المقاييس، وأضافت “بحلول عام 2030، نعتقد أنه سيكون لدينا 4 ملايين طن [من الخردة]، ولكن بحلول عام 2050، سيكون لدينا أكثر من 200 مليون طن على مستوى العالم”.
وهناك جانب آخر للمشكلة، وهو أن كثيرا من أرباب المنازل والمستهلكين لا ينتظرون انتهاء العمر التشغيلي لهذه الألواح، بل يقومون بتحديث شبكاتهم من الألواح الشمسية بسبب زيادة كفاءة الأنواع الجديدة المستحدثة ورخص سعرها، وللاستفادة من الإعفاءات الضريبية التي تمنحها الكثير من البلدان لتشجيع استخدام الطاقة النظيفة، مثل الولايات المتحدة الأميركية، التي تعطي إعفاءات تصل إلى نحو 30% بفضل قانون “الائتمان الضريبي لاستثمار الطاقة الشمسية”.
كل ذلك يعني أن أعدادا متزايدة من المستهلكين سيقومون بالتخلص من شبكاتهم وألواحهم القديمة، واستبدال نماذج وأنواع أحدث وأرخص وأكثر كفاءة بها، ما يُراكم مزيدا من النفايات وجبال الخردة التي تنتظر التخلص منها.
الحل يكمن في إعادة التدوير
من أهم طرق التخلص من النفايات بأنواعها، بما فيها الألواح الشمسية، “إعادة التدوير” (recycling)، إذ يتم التعامل مع النفايات واستخراج المفيد منها لإعادة استخدامه في الصناعة مرة أخرى، ولكن في حالة الألواح الشمسية الأمر ليس سهلا، إذ يتم تفكيك الألواح الشمسية بصعوبة لاستعادة المواد الثمينة الموجودة داخلها، كالنحاس والسيليكون والفضة. ويحتوي كل لوح شمسي على شظايا صغيرة فقط من هذه المواد الثمينة التي تتشابك مع مكوّنات أخرى لدرجة أنه حتى الآن لم يكن فصلها مجديا اقتصاديا.
ولأنها ذات قيمة عالية، فإن استخراج تلك المواد الثمينة بكفاءة يمكن أن يغيّر قواعد اللعبة، فلا يوجد حاليا ما يكفي من الفضة لبناء ملايين الألواح الشمسية المطلوبة في كل البلدان. وفي نهاية يونيو/حزيران الجاري، ستُتخذ خطوة كبرى للتعامل مع المشكلة من خلال افتتاح أول مصنع في العالم مخصص لإعادة تدوير الألواح الشمسية بالكامل في فرنسا، بحسب “بي بي سي”.
وتأمل شركة “روزي” (ROSI) المتخصصة في إعادة تدوير الطاقة الشمسية، والتي تمتلك المصنع الفرنسي، بأن تتمكن في النهاية من استخراج وإعادة استخدام 99% من مكوّنات الألواح الشمسية، بما فيها الزجاج وجميع المواد الثمينة الموجودة داخلها، على أن تتم إعادة استخدام هذه المواد النادرة لصنع وحدات شمسية جديدة أكثر قوة.