De dalende kosten van zonne-energie hebben de afgelopen jaren geleid tot een hausse, met steeds meer fotovoltaïsche panelen die opduiken op daken en zonneparken in achtertuinen over de hele wereld.

Maar wat gebeurt er met al die zonnepanelen over een paar decennia als ze het einde van hun levensduur bereiken? En hoe zit het met elektronische apparaten met een nog kortere levensduur?

Die vragen vormen de kern van nieuw onderzoek dat is vrijgegeven door een team van het Georgia Institute of Technology, waar onderzoekers de impact onderzochten van het overheidsbeleid dat is ingevoerd om de hoeveelheid elektronicaafval die stortplaatsen opvult, te verminderen.

"Er is veel zorg in duurzaamheidskringen dat fabrikanten dingen maken met een steeds kortere levensduur, en producten zijn misschien zelfs opzettelijk gemaakt om verouderd te raken om vervangende aankopen te veroorzaken, " zei Beril Toktay, een professor aan het Scheller College of Business van Georgia Tech.

De studie, die op 4 april in het tijdschrift werd gepubliceerd Bestuurswetenschappen , gericht op overheidsbeleid dat elektronicafabrikanten aanmoedigde om meer na te denken over wat er aan het einde van de levenscyclus van het product gebeurt. Die programma's, die wetten voor uitgebreide producentenverantwoordelijkheid (EPR) worden genoemd en die in sommige staten al in gebruik zijn, hebben twee gemeenschappelijke doelstellingen:ervoor zorgen dat producenten hun producten zo ontwerpen dat ze gemakkelijker te recyclen zijn of om hun duurzaamheid te vergroten voor een langere levensduur van het apparaat.

Echter, de onderzoekers meldden dat die doelen vaak op gespannen voet staan.

"Wat we hebben ontdekt, is dat wanneer je ontwerpt voor recyclebaarheid, je geeft op duurzaamheid, en wanneer duurzaamheid het doel is, recyclebaarheid wordt opgeofferd, ' zei Takay.

In theorie, een product dat zowel gemakkelijk te recyclen als duurzamer is, zou het toppunt zijn van milieuverantwoord productontwerp. De onderzoekers wezen op auto's met dikkere metalen frames die langer meegaan en ook meer recyclebare materialen hebben. In een dergelijk scenario, EPR-beleid dat duurzaamheid en recycleerbaarheid benadrukt, gaat hand in hand.

"Soms simpele keuzes die productontwerpers maken, zoals het gebruik van lijm of bevestigingsmiddelen om een ​​apparaat in elkaar te zetten, echt impact hebben op de recycleerbaarheid aan het einde van de levensduur, " zei Natalie Huang, een voormalig afgestudeerde student aan Georgia Tech en nu een assistent-professor aan de Universiteit van Minnesota.

Vaak, echter, die synergie is er niet. In het geval van fotovoltaïsche panelen, de onderzoekers benadrukten hoe dunnefilmpanelen veel kosteneffectiever zijn om te recyclen dan andere panelen omdat ze edele metalen bevatten. In de tussentijd, kristallijne siliciumpanelen, die niet zo kosteneffectief zijn om te recyclen, hebben een veel langere levensduur omdat hun componenten veel langzamer worden afgebroken.

"Dit soort compromissen komen vaak voor, en dus vanuit een beleidsperspectief, er is geen one-size-fits-all aanpak die zal werken, " zei Atalay Atasu, een professor aan het Scheller College of Business. "Je moet echt onderscheid maken tussen verschillende productcategorieën om rekening te houden met de recycleerbaarheid en de duurzaamheidsimplicaties en ervoor te zorgen dat je beleid niet in strijd is met de doelstelling."

De onderzoekers zeiden dat in sommige gevallen, EPR-beleid zou zelfs kunnen leiden tot meer afvalproductie als productontwerpers producten beter recyclebaar maar minder duurzaam maken, of leiden tot een grotere uitstoot van broeikasgassen als producten duurzamer maar minder recyclebaar worden gemaakt.

Om te helpen bepalen hoe het overheidsbeleid van invloed kan zijn op individuele producten, de onderzoekers bouwden een wiskundig model om de impact van dat beleid op producten te voorspellen op basis van hun materialen en ontwerpkenmerken. Een van de factoren waarmee het model rekening houdt, zijn de basisproductiekosten van het product, de moeilijkheidsgraad om de recycleerbaarheid en duurzaamheid te vergroten, de mate van interactie tussen recycleerbaarheid en duurzaamheid in het productontwerp, en de recyclingeigenschappen van het product.

"Uiteindelijk zijn we op zoek naar een manier om scenario-analyses uit te voeren om te bepalen wat het beste beleid is voor verschillende productcategorieën, ' zei Toktay. 'Over vijftien tot twintig jaar, er zullen veel panelen van daken komen. Worden ze ontworpen met het einde van hun levensduur in gedachten en met het oog op wat de beste manier is om de impact van het produceren van die panelen te verminderen?"