خلاصه
افزایش فعالیت در بازار انرژی خورشیدی، توسط انگیزه های دولت موجب شده تکنولوژی های زیادی ایجاد گردد. اما مسائل مربوط به زمین و آب، وارد توسعه در مقیاس کامل از مزارع خورشیدی شده اند. در این مقاله چگونگی قرار دادن یک نیروگاه تولید انرژی در زمین های آلوده و از بین رفت مثل سد باطله معدن شرح داده شده است. به طور کلی صنعت معدن جزء جدایی ناپذیر صنعت آریزونا بوده است؛ ولی با توجه به گسترش شهری و مقررات محیط زیستی اهمیت در این بخش کاهش یافته است. در حال حاضر، استفاده از سایت نیروگاه های خورشیدی در زمین های تخریب شده و یا آلوده قانونی می­باشد، اما این سوال باقی می­ماند که از لحاظ اقتصادی آیا استفاده از این اراضی تخریب شده مطلوب تر از زمین های در حال توسعه و زمین های بکر می­باشد. بنابراین یک بررسی اقتصادی بر سد باطله معدن در سطح مالی و سازمانی انجام شده است. روش تحقیق در این مقاله مصاحبه با مدیران دولتی، سازمان های حمایت از محیط زیست، کشاورزان، و مدیران شرکت های معدنی می­باشد. مدل های مالی با استفاده از مشوق­های مالیاتی موجود نشان می دهد که ارزش خالص فعلی برای نصب و راه اندازی نیروگاه های خورشیدی، با توجه به هزینه های بازسازی زمین، مثبت است.


آشنایی
نقص عمده در مدل فعلی توسعه انرژی خورشیدی این است که نیاز به تخریب زمین های بکر و همچنین ارزش ذاتی زمین­های تخریب شده را نادیده می گیرد. زمین های بکر دارای گزینه های متعددی بوده ، در حالی که زمین­های کار شده و از بین رفته به تعداد کم و محدود وجود دارند. با اتصال عامل­های بازسازی زمین و انرژی خورشیدی (TerraVoyant) به طور هم زمان دوفعالیت انجام گرفته است. کاهش هزینه های مربوط به بازسازی زمین در حالی که توسعه انرژی خورشیدی تقویت و ترویج حفظ محیط زیست است. TerraVoyant در اصلاح به توسعه مجدد معدن، تمرکز دارد.به طور کلی باطله معدن در نزدیکی عملیات معدنکاری ذخیره می­شود. این انباشت نوعی از آلودگی می­باشد. بیشترین آلودگی زمانیست که گرد غبار توسط باد از این انباشت حاصل می­شود. علاوه بر این، محیط شیمیایی باطله منجر به آزادی فلزات سنگین، که اغلب به شدت متمرکز بوده و به راحتی به علت عدم وجود پوشش گیاهی توسط باد و آب باران پراکنده می­شوند، خواهد شد.در مناطق دور، سد باطله شاید یک مشکل بزرگ نباشد ولی در خیلی از معدن­های نزدیک شهرها و روستاها مشکل بزرگی به حساب می­آید .در نوآوری TerraVoyant به موضوع باز رویش گیاهان و تبدیل سد باطله به نیروگاه انرژی خورشیدی پرداخته شده است. مشتریان TerraVoyant این فرصت را دارند تا هزینه های بازسازی زمین را با سود انرژی خورشیدی پرداخت کنند.


عامل محیط زیست
با توجه به پیشرفت در فناوری photovoltaic و تکنولوژی، مصارف محیطی TerraVoyant همواره در حال تغییر است. TerraVoyant در ترکیب این فن آوری­ها زمانی که امکان پذیر است فعال خواهد بود. . علاوه بر این، فهم همیشگی تغییر محیط نظارتی و تفاوت های ظریف سیاست های حاکم بر احیای معدن و انرژی های تجدید پذیر،یک عامل کلیدی برای موفقیت TerraVoyant است. . به علاوه، نظارت بر محیط اجتماعی اطراف انرژی های تجدید پذیر، صنعت و معدن نیز یک عامل محیط زیستی TerraVoyant است.


محیط زیست تجاری
یک شناخت وسیع از مزایای ناشی از مدیریت زیست محیطی فعال وجود دارد.
به عنوان مثال معدن Sierrita FREEPORT-McMoRan در حال پرداخت بیش از ۲ میلیون دلار در سال برای کنترل انتشار گرد و غبار از باطلهانباشته شدهمعدن می­باشد.
فریپورت به طور فعالانه قبول دارد که مدیریت گرد و غبار باطله لحاظ دلایل زیست محیطی از جمله حفظ هوا و کیفیت آب نه تنها لازم است، بلکه به دلایل اقتصادی می­بایست مدیریت شود. از نقطه نظر روابط عمومی، یک ضرورت مهم برای کنترل تاثیر فعالیت های معدنی در جوامع همسایه و محیط زیست وجود دارد. مشکلات اخیر معدن روزمونت جنوب شرقی توسان، آریزونا عملی بودن این پروژه با وجود حدود ۳۰ میلیارد دلار در منافع اقتصادی را تهدید کرده اند. جامعه محلی و مدیران آنها نگران مسائل زیست محیطی هستند.


فضای تنظیم مقررات
مقررات قابل توجهی است برای تدوین تعطیلی صحیح معدن و حمایت از روند احیای TerraVoyant وجود دارد. . قوانین اولیه TerraVoyant در نظر دارد با استفاده از ایجاد صندوق بازسازی اجباری مورد نیاز برای باز کردن معدن از شرکت های استخراج معدن استفاده کند. با توجه به این مقررات بودجه کافی برای تضمین تعطیلی مناسب معدن قبل از عملیات در نظرگرفته می­شود. با توجه به بیانات مسئول محیط زیست ارشد در یک عملیات محلی استخراج از معادن بزرگ، این صندوق می تواند در هر زمان در طول چرخه عملیات به حمایت از فعالیت های بازسازی قابل دسترسی باشد. این امر اجازه می دهد تا روند احیای TerraVoyant با استخراج فعال معدن همزمان شود. علاوه بر این، سازمان حفاظت محیط زیست (EPA) نیز حمایت از مصارف انرژی محیطی تجدید پذیررا اعلام کرده است. تمایل EPA برای بازسازی سبز، یک فرصت بزرگ برای ایجاد یک محیط نظارتی مطلوب ایجاد می کند.


محیط اجتماعی
جوامع و سازمان های غیر دولتی (NGO) تاثیرگذاری و شکل دهی افکار عمومی را از هر دو پروژه انرژی تجدید پذیر و عملیات استخراج از معادن مهم می داند. . اغلب، NGO ، برداشت منفی از صنعت و معدن را نگه داشته و به تازگی مخالفت های شدیدی علیه معدن روزمونت ایجاد شده است.. مکان های معدن و مسئله استفاده از زمین در ایجاد درگیری اجتناب ناپذیر است، اما اندازه و مقیاس این درگیری ها متغیر می باشد. با این ذهنیت، روند احیای TerraVoyant می تواند به عنوان یک ابزار با ارزش مذاکره همراه باشد:
  • تهیه برنامه کنترل گرد و غبار حاصل از باطله
  • باقی گذاشتن فیزیکی انباشت باطله با پوشش گیاهی
  • وجود ظاهری توده باطله با پانل های خورشیدی
  • تحویل قدرت به جامعه محلی و معدن
  • کاهش پدیده رواناب، طوفان و امکان استفاده مجدد از آن
  • استفاده از زیرساخت های موجود برای انتقال انرژی های تجدید پذیر



استراتژی TerraVoyant
TerraVoyant یک فرصت منحصر به فرد را به استفاده از مشوق های انرژی­های تجدید پذیر توسط جفت تولید برق خورشیدی صنعت معدن با اصلاح باطله معدن را فراهم می کند. فرآیندها و تکنولوژی TerraVoyant در فرایند بازسازی را از هزینه اجباری به یک درآمد حاصل از تولید تبدیل می کند.. به عبارت دیگر، رویکرد TerraVoyant به مصارف محیطی نه تنها ارزش خاص خود را دارد، بلکه ایجاد ارزش برای مشتریان است. یعنی نه تنها معدن تولید مس و طلا می­کند بلکه با توجه به بازسازی معدن دقیقاً بعد از اتمام پروسه معدنکاری می­تواند انرژی تجدید پذیر ایجاد کند.
TerraVoyant مزایای زیر را به صورت مستقیم به مشتریان تضمین می کند.
o به حداقل رساندن استفاده از احیای مجموعه در کنار کمک های مالی به طور بالقوه تا ۱۰۰٪ صرفه جویی؛
o نرخ ثابت تولید برق را از پانل های خورشیدی (TEP پروژه ۲۳٪ افزایش بیش از چهار سال)؛
o کاهش مصرف آب از جذب آب باران؛
o بدون عملیات و هزینه های نگهداری.

همچنین TerraVoyant مزایای زیر را به صورت غیر مستقیم به مشتریان تضمین می کند.
o سود دهی غیر مستقیم؛
o پیش بینی بزرگ در هزینه های انرژی؛
o راه حل منبع واحد؛
o هم ترازی تشویقی از طریق طراحی بهینه؛
o کاهش خطر از طریق تعهدات قراردادی؛
o فراهم کردن فرصت برای تبدیل صنعت معدنکاری به یک منبع تبدیل انرژی سبز.


مزیت های TerraVoyant
TerraVoyant کمک می­کند کمپانی های معدنی از کمپتنی های انرژی سبز متمایز باشند. همچنین TerraVoyant سود انرژی های برگشت پذیر را افزایش می­دهد تا صنعت معدن همراه با تولید انرژی برگشت پذیر یک برند قوی در بازار جنوب غرب ایالات متحده باشد. در کل TerraVoyant یک تعریف جدید از معادن را ایجاد کرده است. مزیت رقابتی TerraVoyant برگرفته از توانایی منحصر به فرد برای ارائه خدمات ارائه شده توسط هر دو گزینه انرژی خورشیدی و بازسازی می باشد. جدول زیر نشان دهنده ترکیبی از خدمات ارائه شده توسط TerraVoyant می باشد.


فرایند بازسازی TERRAVOYANT
باز رویش گیاهی باطله معدنی نیازمند ثبات فیزیکی انباشت باطله می باشد. در محیط های خشک، مکانیسم اصلی انتقال آلودگی از طریق پراکندگی فیزیکی، مانند ذرات پراکنده شده توسط باد می باشد. از این رو، ایجاد یک پوشش گیاهی برای توده باطله از اهمیت حیاتی برخوردار است. هدف اصلی از اصلاح توده باطله، ایجاد ثبات در سطح باطله به منظور جلوگیری از فرسایش توسط باد و آب می باشد. هدف دوم از بازسازی ایجاد یک نگاه زیبایی شناسی می باشد. اگر چه، این پوشش می تواند گیاهی، شیمیایی یا فیزیکی باشد. این ماموریت TerraVoyant می­باشد که یک قدم به جلوتر رفته و یک پوشش اقتصادی همراه با تولید انرژی برگشت پذیر باشد همراه با در آمد حاصل از بازسازی ایجاد کند.


بازرویشی درجا به عنوان یک استراتژی مدیریت
باز رویش گیاهی باطله معدنی نیازمند ثبات فیزیکی انباشت باطله می باشد. در محیط های خشک، مکانیسم اصلی انتقال آلاینده های فلزی فرسایش فیزیکی است. بنابراین، ایجاد یک پوشش گیاهی برای توده باطله از اهمیت حیاتی است. هدف اصلی از اصلاح توده باطله ایجاد ثبات در سطح باطله به منظور جلوگیری از فرسایش باد و آب و جسم ثانویه و همچنین برای زیباسازی می باشد. با این حال، این پوشش می تواند گیاهی، شیمیایی یا فیزیکی باشد. در این مورد، پوشش های فیزیکی تحت عنوان “پوشش با خاک، سنگ و یا سایر مواد بازدارنده،” تعریف شده است .

در حالی که پوشش های فیزیکی و شیمیایی به منظور ثبات باطله و استفاده از مزایای اشاره شده در نظر گرفته شده انجام این کار بسیار هزینه می باشد. . روش های فیزیکی و شیمیایی ثبات باطله می تواند به اندازه ۱۳۰،۰۰۰ تا ۱،۶۰۰،۰۰۰ USD در یک هکتار (MENDEZ و همکاران، ۲۰۰۷) هزینه در بر داشته باشند. از طرفی هزینه ایجاد یک پوشش گیاهی برای ایجاد ثبات در باطله بین ۶۰،۰۰۰ و ۳۰۰،۰۰۰ در یک هکتار هزینه خواهد داشت.


Phytoremediation پوشش گیاهی
استقرار پوشش گیاهی در توده باطله به شکل phytoremediation ، استفاده از گیاهان برای زدودن سایت های آلوده می باشد. به طور معمول، تصور می شود بهترین کار در سایت های که پوشش مناطق بزرگ و دارای سطوح متوسط ​​آلودگی است، اجتناب از مشکلات رشد گیاه به دسته عمده زیر تقسیم می شود. phytoextraction و phytostabilization Phytoextraction استفاده از یک کلاس از گیاهان به نام hyperaccumulators که به لحاظ جسمی برای استخراج فلزات از خاک آلوده به کار می­ر­ود؛ با این حال، این گیاهان به عنوان زباله های خطرناک باید برداشت و به خارج از سایت منتقل شوند. این گیاهان به طور بالقوه اگر در محیط زیست تجمع یابد و یا به عنوان غذا گیاهخواران از آن تغزیه نمایند می تواند تهدیدی برای حیات وحش باشند. Phytostabilization گیاهی است که آلاینده های فلزی در ریزوسفر در اندام هوایی گیاه تجمع می یابد. گیاهان phytostabilizing تحمل جذب سطح بالایی از فلزات سنگین از خاک را از طریق جذب ریشه، دارند. Rhizofiltration با ریشه های در حال رشد سریع توانایی برای فیلتر کردن آلاینده های فلزی از محلول خاک از طریق سه مکانیسم اصلی را داراست. (۱) جذب شده توسط سطوح ریشه. (۲) جذب داخل سلولی، رسوب حفره و انتقال و (۳) ریزش فلزات توسط ترشحات ریشه. برای اهداف باز رویش باطله معدن، که اغلب در مناطق دور افتاده هستند، phytostabilization روش ارجح از هر دو phytoremediation است، چرا که مقرون به صرفه بوده و نیاز به برداشت مستمر و دفع زباله های خطرناک ندارند.


موانع باز رویش
چالش های بسیاری به بازرویشی از باطله معدن وجود دارد، اما حل این چالش ها بهبود اثرات زیست محیطی باطله بی ثمر معدن می باشد. موانع بازرویش باطله، محیط های Ph اشباع ، غلظت فلزات، غلظت مواد کم مغذی و جمعیت میکروبی پایین است.


مزیت انرژی خورشیدی
علاوه بر مزایای زیست محیطی که قبلا شرح داده شده، ایجاد بازرویش گیاهی از نظر فیزیکی ثبات توده باطلهو ایجاد زمین مناسب از لحاظ فیزیکی برای نصب پنل خورشیدی را ایجاد می کند. برای ایجاد انگیزه های موجود مربوط به تولید انرژی های تجدید پذیر، TerraVoyant یک توافقنامه خرید برق با شرکت های محلی و بهره برداری معدن منعقد کرده است.