Aké dopady na spotrebu vody existujú pri výrobe dekoratívnych solárnych lamp?

Kľúčové fázy výroby dekoratívnych solárnych lám s vysokou spotrebou vody

Čistenie kremíkových fotovoltaických článkov a spracovanie waferov

Výroba solárnych článkov pre tie pestré dekoratívne lampy vyžaduje takmer neuvážene čistú vodu. Stredné zariadenia môžu mesačne spotrebovať približne 5 miliónov galónov len na veci ako chemické kúpele a čistenie povrchov. Pozrite sa, čo sa deje s každou kremíkovou platničkou počas spracovania. Tieto platničky zvyčajne potrebujú viac ako 15 krokov čistenia, pri ktorých sa leptajú a textilujú, a výrobcovia nakoniec spotrebujú viac ako 1 800 galónov ultracistej vody (tzv. UPW) na každú sériu panelov, ktorú vyprodukujú. Prečo toľko vody? Pretože aj najmenší prachový hrič má význam. Jediná častica medzi miliónmi môže znížiť účinnosť prevodu slnečného svetla na elektrinu týchto článkov o 3 až 7 percent. A tu je ďalší problém: samotné získavanie tejto UPW vody vyžaduje odstránenie približne 30 až 40 percent vody, ktorá do systému vstupuje, cez tzv. odpadové prúdy reverznej osmózy. To predstavuje vážny problém v oblastiach, kde už teraz panujú problémy so zásobami vody a podzemné zdroje vody miznú trojnásobne rýchlejšie, ako sa dopĺňajú.

Anodizácia, povlak a úprava povrchu kovového puzdra

Spotreba vody pri spracovaní kovových komponentov predstavuje približne 60 až 70 percent celkovej spotreby vody v továrni kvôli všetkým tým postupným ponorným krokom. Pokiaľ ide o anodizáciu hliníkových dielov, továrne potrebujú po každej elektrochemickej kúpe čistú oplachovú vodu. V priemere tak spotrebujú približne 50 galónov na každý štvorcový meter ošetrovanej plochy. Po nanášaní povlakov existujú špeciálne hydrofóbne úpravy, ktoré vyžadujú ešte viac dezinfikovanej vody len preto, aby sa zabránilo vzniku škvŕn na hotovom produkte. To je veľmi dôležité, pretože akékoľvek nečistoty zanechajú viditeľné chyby na dekoratívnych povrchoch. Najväčšiu starosť mnohým závodným manažérom pôsobí práca s procesmi pasivácie na báze chrómu. Tie vytvárajú toxický odpad, ktorý vyžaduje až sedem až desať cyklov riedenia, kým môže byť bezpečne uvoľnený do životného prostredia. Objavujú sa nové systémy s uzavretým okruhom, ktoré sľubujú zníženie tejto obrovskej spotreby vody až o 90 % pomocou technológie recyklácie cez iónovú výmenu. Zatiaľ ich však adoptovalo iba približne 15 % malých výrobcov, hlavne preto, že výmena membrán stojí viac ako dvanásťtisíc dolárov ročne, čo jednoducho nie je realizovateľné pre mnoho prevádzok citlivých na rozpočet.

Geografický vodný stres a jeho dopad na výrobnú stopu

Koncentrácia výroby v regiónoch s vysokým stupňom záťaže (Čína, Vietnam, India)

Viac ako tri štvrtiny dekoratívnych solárnych lamp sa vyrába v oblastiach, kde je v súčasnosti veľký nedostatok vody, najmä v Číne, Vietname a Indii. To spôsobuje rôzne problémy pre budúce prevádzkovanie. Vezmime si napríklad Čínu – podľa výskumu Li a Ma dosiahli priemyselné náklady na vodu v roku 2021 približne 6,3 USD za kubický meter. Medzitým Vietnam získava pomerne zlý výsledok pokiaľ ide o základný stres s vodou, a to 4,2 z 5 podľa správ WRI Aqueduct o hydrológických rizikách. Keď sa v týchto oblastiach skupinovo usadí tak veľa tovární, počas suchých období čelia problémom v dodávateľskom reťazci, platia vyššie sumy, keď vlády zaostrujú pravidlá pre odpadové vody, a súperia o obmedzené zdroje s poľnohospodármi, ktorí tiež potrebujú vodu. Aj čísla hovoria jasne. Podľa údajov inštitútu Ponemon z minulého roka iné odvetvia, ktoré spotrebúvajú veľa vody, utrpia stratu priemerne viac ako 740 000 USD každý rok na jedno továrenské miesto v týchto náročných lokalitách. Chytré spoločnosti začínajú presúvať niektoré výrobné kapacity do iných častí Juhovýchodnej Ázie, kde je stres s vodou nižší (skóre pod 2,0), a investujú do systémov na recykláciu vody priamo na mieste, namiesto jej jednoduchého odvádzania. Tieto zmeny presne ukazujú, prečo je riadenie vodných zdrojov tak dôležité pre bezproblémový chod celého globálneho dodávateľského reťazca.

Stratégie úspory vody pre výrobcov malých solárnych lamp

Výrobcovia, ktorí vyrábajú malé dekoratívne solárne lampy, často zápasia s riadením spotreby vody, pretože nemajú veľa peňazí ani vhodnú infraštruktúru. Efektívne využívanie zdrojov je dnes mimoriadne dôležité. Pomáha znížiť náklady, obmedziť ekologické škody a udržať si konkurencieschopnosť, keď sa predpisy stávajú prísnejšími a zákazníci žiadajú ekologickejšie produkty. Keď podniky zavedú rozumné metódy úspory vody, môžu skutočne znížiť množstvo vody spotrebovanej pri výrobe solárnych svietidiel, a pritom zachovať kvalitu výrobkov. To je obzvlášť užitočné pre menšie prevádzky, kde každá kvapka vody má význam a odpad už nie je možnosťou.

Uskutočniteľnosť a návratnosť investícií pri recyklácii v uzavretom cykle vo fabrikách dekoratívnych lám

Malé továrne, ktoré sa zaoberajú dokončovaním a povlakmi kovov, môžu veľmi profitovať zo systémov uzavretého obehu vody. Tieto systémy dokážu ošetriť a opätovne použiť približne 80 % procesnej vody, ktorá by inak odtekala do kanalizácie. Počiatočné náklady sa zvyčajne pohybujú medzi dvadsiatimi tisícmi a piatimi desiatkami tisíc dolárov, no väčšina podnikov si svoju investíciu spláca do dvoch až štyroch rokov. Ako? Nižšie účty za čerstvú vodu (úspory od päť do dvanásť tisíc ročne) spolu so znížením nákladov na drahé odstraňovanie odpadovej vody robia celý rozdiel. Veľmi výhodnou vlastnosťou týchto systémov je ich modulárny dizajn, ktorý umožňuje firmám začať s malým riešením a postupne rozširovať ho podľa rastúcich výrobných požiadaviek. Systémy ponúkajú aj environmentálne výhody. Továrne, ktoré takéto systémy inštalujú, lepšie vyznievajú v správach o udržateľnosti a zároveň zmierňujú tlak na už tak obmedzené miestne zdroje vody. Zamyslite sa nad miestami, kde sucho stále častejšie vzniká ako bežný problém v priemyselných zónach. Pre menších výrobcov, ktorí myslia dopredu, vážne pristúpiť k cyklickej správe vody už nie je len praním hlavy. Ide o skutočnú príležitosť presadiť sa ako ekologicky zodpovední a zároveň posilniť základy podnikania pre obdobie neistoty.

Politika, transparentnosť a medzery v údajoch o výkazníctve spotreby vody

Nedostatok štandardizovaných metód prehľadovania a prehľadnosti brzdí zlepšenie zníženia spotreby vody pri výrobe vonkajších osvetľovacích zariadení. Mnoho spoločností, ktoré vyrábajú dekoratívne solárne lampy, neprehľaduje spotrebu vody počas dôležitých procesov, ako je výroba kremíkových plôšok a dokončovanie kovových povrchov. To sťažuje porovnávanie výkonu medzi rôznymi výrobcami, zakrýva to, čo sa deje v regiónoch postihnutých vážnym nedostatkom vody, ako sú niektoré časti Číny a Vietnamu, a spomaľuje úsilie o ekologickú výrobu. Ak neexistujú predpisy, ktoré od spoločností vyžadujú zverejňovanie týchto informácií, stáva sa takmer nemožným zistiť, kde sa voda zbytočne plytvá, alebo dokázať, či investovanie do systémov na recykláciu vody skutočne prináša finančné výhody. Podľa najnovších štúdií z priemyslu, továrne, ktoré pravidelne sledujú svoju spotrebu vody, zvyčajne dosahujú zníženie spotreby o 15 až 30 percent rýchlejšie na jeden vyrobený výrobok. Potrebujeme lepšie spôsoby merania vodného odtlačku, vrátane analýzy modrej vody (ktorá pochádza z povrchových alebo podzemných zdrojov) a sivej vody (množstva potrebného na odstránenie znečistenia). Skutočná zmena nastane len vtedy, keď bude priemysel spoločne pracovať na vytváraní konkrétnych štandardov prehľadovania, ktoré umožnia firmám spravodlivo porovnávať sa, navzájom si vyčleňovať zodpovednosť a urýchliť vývoj solárnych produktov, ktoré celkovo spotrebujú menej vody.

Často kladené otázky

Prečo je ultracistá voda nevyhnutná pri výrobe solárnych článkov?

Ultracistá voda je rozhodujúca, pretože aj najmenšie nečistoty môžu znížiť účinnosť solárnych článkov tým, že ovplyvnia ich schopnosť premieňať slnečné svetlo na elektrickú energiu.

S akými výzvami sa stretávajú výrobcovia dekoratívnych solárnych lamp vo vysokej zaťažených oblastiach?

Výrobcovia v regiónoch ako Čína, Vietnam a India čelia výzvam, ako je nedostatok vody, prerušenia dodávateľského reťazca, zvyšovanie nákladov kvôli prísnym predpisom o odpadových vodách a súťaženie o zdroje.

Ako môžu malí výrobcovia zlepšiť účinnosť používania vody?

Malí výrobcovia môžu zlepšiť účinnosť používania vody prijatím recyklačných systémov uzavretého typu, efektívnym využívaním zdrojov a investovaním do vlastných systémov na recykláciu vody.

Prečo chýba prehľadnosť v hlásení o spotrebe vody?

Neexistujú štandardné metódy výkazníctva ani predpisy, ktoré by vyžadovali od spoločností zverejňovanie údajov o spotrebe vody, čo prispieva k nedostatku prehľadnosti a bráni tak zlepšeniam a porovnávaniu medzi výrobcami.

Aké výhody ponúkajú uzavreté systémy recirkulácie vody?

Uzavreté systémy recirkulácie vody umožňujú továrňam recyklovať približne 80 % procesnej vody, čím sa znížia náklady na čerstvú vodu a odvod odpadných vôd a zároveň sa zlepší udržateľnosť a dopad na životné prostredie.