सोलर पैनल रीसाइक्लिंग और सर्कुलर इकोनॉमी सॉल्यूशंस फॉर सस्टेनेबिलिटी
परिपत्र अर्थव्यवस्था फोटोवोल्टिक उद्योग में क्रांति ला रही है कि हम कैसे जीवन के सौर पैनलों को डिजाइन, उत्पादन और प्रबंधन करते हैं। यह स्थायी दृष्टिकोण फोटोवोल्टिक मॉड्यूल में निहित मूल्यवान सामग्रियों की वसूली को अधिकतम करते हुए नाटकीय रूप से पर्यावरणीय प्रभाव को कम करता है।
सौर परिपत्र अर्थव्यवस्था को समझना
फोटोवोल्टिक में परिपत्र अर्थव्यवस्था सौर पैनल जीवनचक्र के पूर्ण पुनर्विचार का प्रतिनिधित्व करती है। पारंपरिक रैखिक "एक्सट्रैक्ट-प्रोडस-डिसपोज" मॉडल के विपरीत, यह दृष्टिकोण पुन: उपयोग, रीसाइक्लिंग और सामग्री पुनर्जनन को प्राथमिकता देता है।
यह परिवर्तन कई मौलिक सिद्धांतों के इर्द -गिर्द घूमता है जो पारंपरिक सौर उत्पादन दृष्टिकोणों में क्रांति लाते हैं। इको-उत्तरदायी डिजाइन विकास चरण से घटक पुनर्चक्रण को एकीकृत करता है, जिससे जीवन के अंत में आसान सामग्री पृथक्करण को सक्षम होता है। सौर स्थापना जीवनकाल का अनुकूलन एक और आवश्यक स्तंभ का गठन करता है, जिसमें पैनल 25-30 वर्षों के लिए कुशलता से कार्य करने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं।
विशेष संग्रह और प्रसंस्करण चैनलों का विकास इस दृष्टिकोण के साथ होता है, जिससे एक पूर्ण वैलोराइजेशन पारिस्थितिकी तंत्र होता है। इन विनिर्माण प्रक्रिया नवाचार अब कुछ घटकों के लिए 95% से अधिक की प्रभावशाली रीसाइक्लिंग दरों को सक्षम करें।
सौर पैनल रीसाइक्लिंग की चुनौती
रचना और पुनरावर्तनीय सामग्री
सौर पैनलों में कई मूल्यवान वसूली योग्य सामग्री होती है। सिलिकॉन कुल वजन का लगभग 76% का प्रतिनिधित्व करता है और नए वेफर्स बनाने के लिए शुद्ध किया जा सकता है। फ्रेम से एल्यूमीनियम, आसानी से पुनर्नवीनीकरण, वजन का 8% हिस्सा होता है। ग्लास, 3% द्रव्यमान का प्रतिनिधित्व करता है, नए मॉड्यूल या अन्य औद्योगिक अनुप्रयोगों के निर्माण में पुन: उपयोग किया जा सकता है।
चांदी जैसी कीमती धातुएं, विद्युत कनेक्शन में मौजूद हैं, उनकी वसूली को सही ठहराते हुए महत्वपूर्ण आर्थिक मूल्य हैं। आंतरिक वायरिंग से तांबे को भी निकाला जा सकता है और फिर से निकाला जा सकता है। पुन: प्रयोज्य सामग्रियों में समृद्ध यह रचना प्रत्येक अंत-जीवन पैनल को एक वास्तविक शहरी खदान में बदल देती है।
अनुमानित फोटोवोल्टिक अपशिष्ट वॉल्यूम
अंतर्राष्ट्रीय नवीकरणीय ऊर्जा एजेंसी (IRENA) का अनुमान है कि 78 मिलियन टन सौर पैनल 2050 तक जीवन के अंत तक पहुंचेंगे। यह बड़े पैमाने पर प्रक्षेपण 2000 के दशक के बाद से सौर प्रतिष्ठानों के विस्फोट से उपजा है। यूरोप में, पहले बड़े पैमाने पर स्थापित सौर फार्म अब अपने अंत-चक्र तक पहुंच रहे हैं।
यह स्थिति एक साथ एक प्रमुख पर्यावरणीय चुनौती और काफी आर्थिक अवसर का प्रतिनिधित्व करती है। IRENA अनुमानों के अनुसार, वसूली योग्य सामग्रियों का मूल्य 2050 तक $ 15 बिलियन तक पहुंच सकता है। यह परिप्रेक्ष्य अनुकूलित और लाभदायक रीसाइक्लिंग इन्फ्रास्ट्रक्चर के विकास को प्रोत्साहित करता है।
प्रौद्योगिकियां और रीसाइक्लिंग प्रक्रियाएं
विघटित करने के तरीके
रीसाइक्लिंग प्रक्रिया विभिन्न घटकों को अलग करने के साथ शुरू होती है। एल्यूमीनियम फ्रेम को यंत्रवत् रूप से हटा दिया जाता है, जिससे प्रत्यक्ष धातु वसूली सक्षम होती है। तांबे और प्लास्टिक सामग्री निकालने के लिए जंक्शन बॉक्स और केबल अलग से अलग हो जाते हैं।
कांच और सिलिकॉन कोशिकाओं को अलग करना सबसे नाजुक कदम का गठन करता है। कई तकनीकी दृष्टिकोण वर्तमान में सह -अस्तित्व में हैं। उच्च तापमान थर्मल उपचार (500)°ग) ईवा (एथिलीन विनाइल एसीटेट) के अपघटन की अनुमति देता है जो कोशिकाओं को कांच के लिए बांधता है। यह विधि, जबकि ऊर्जा-गहन, उच्च वसूली दर प्रदान करती है।
विशिष्ट सॉल्वैंट्स का उपयोग करने वाले रासायनिक प्रक्रियाएं एक जेंटलर विकल्प प्रस्तुत करती हैं, बेहतर रूप से बरामद सामग्री अखंडता को संरक्षित करती हैं। इन प्रौद्योगिकी नवाचार अब कच्चे माल की वसूली के अनुकूलन के लिए रीसाइक्लिंग पर लागू करें।
सामग्री शुद्धि और वीरताकरण
एक बार अलग होने के बाद, सामग्री उन्नत शुद्धि उपचार से गुजरती है। बरामद सिलिकॉन को धातु की अशुद्धियों और डोपिंग अवशेषों को खत्म करने के लिए रासायनिक नक़्क़ाशी प्रक्रियाओं की आवश्यकता होती है। यह शोधन नए पैनलों के निर्माण के लिए पर्याप्त गुणवत्ता के सिलिकॉन को प्राप्त करने में सक्षम बनाता है।
चांदी, पैनलों में सबसे कीमती धातु, परिष्कृत वसूली तकनीकों से गुजरती है। एसिड लीचिंग निष्कर्षण वर्तमान चांदी के 99% तक ठीक होने की अनुमति देता है। तांबा उच्च वसूली दरों के साथ इसी तरह की प्रक्रियाओं का अनुसरण करता है।
ये शुद्ध सामग्री तब फिर से शुरू होती है प्रमुख उत्पादन चरण, एक वास्तविक बंद लूप बनाना। यह परिपत्र दृष्टिकोण कुंवारी कच्चे माल की निष्कर्षण और समग्र कार्बन पदचिह्न को काफी कम कर देता है।
पर्यावरणीय प्रभाव और लाभ
कार्बन पदचिह्न में कमी
सौर पैनलों पर लागू परिपत्र अर्थव्यवस्था काफी पर्यावरणीय लाभ उत्पन्न करती है। सिलिकॉन रीसाइक्लिंग कुंवारी सिलिकॉन उत्पादन से जुड़े CO2 उत्सर्जन के 85% से बचता है। यह बचत लगभग 1.4 टन से बचने वाली CO2 प्रति टन पुनर्नवीनीकरण सिलिकॉन का प्रतिनिधित्व करती है।
एल्यूमीनियम रिकवरी प्राथमिक उत्पादन से जुड़े 95% उत्सर्जन से बचा जाता है। एक पैनल को ध्यान में रखते हुए लगभग 15 किलोग्राम एल्यूमीनियम होता है, रीसाइक्लिंग प्रति पैनल 165 किलोग्राम CO2 के उत्सर्जन से बचता है। ये बचत तेजी से संसाधित वॉल्यूम के साथ जमा होती है।
का एक पूर्ण विश्लेषण सौर ऊर्जा उत्पादन का पर्यावरणीय प्रभाव यह दर्शाता है कि परिपत्र अर्थव्यवस्था को एकीकृत करने से फोटोवोल्टिक के समग्र कार्बन पदचिह्न को 30-40%तक कम किया जा सकता है। यह महत्वपूर्ण सुधार सौर की स्थिति को वास्तव में टिकाऊ ऊर्जा स्रोत के रूप में मजबूत करता है।
प्राकृतिक संसाधन संरक्षण
रीसाइक्लिंग सीमित प्राकृतिक संसाधनों को संरक्षित करता है जो अक्सर भौगोलिक रूप से केंद्रित होता है। मेटालर्जिकल-ग्रेड सिलिकॉन को उच्च-शुद्धता वाले क्वार्ट्ज डिपॉजिट, एक गैर-नवीकरणीय संसाधन की आवश्यकता होती है। पुराने पैनलों से सिलिकॉन को पुनर्प्राप्त करने से इन प्राकृतिक जमाओं पर दबाव कम हो जाता है।
चांदी, फोटोवोल्टिक उद्योग के लिए महत्वपूर्ण, सीमित वैश्विक भंडार प्रस्तुत करता है। वैश्विक चांदी के उत्पादन के 10% का प्रतिनिधित्व करने वाली खपत के साथ, सौर उद्योग इस कीमती धातु पर बहुत अधिक निर्भर करता है। रीसाइक्लिंग माध्यमिक चांदी का स्टॉक बनाने में सक्षम बनाता है, प्राथमिक खानों पर निर्भरता को कम करता है।
यह संसाधन संरक्षण खनन निष्कर्षण से जुड़े पर्यावरणीय प्रभावों को कम करता है। कम खनन साइटों का अर्थ है कम पारिस्थितिकी तंत्र विघटन, कम पानी की खपत, और कम प्रदूषणकारी निर्वहन।
कार्यान्वयन चुनौतियां और समाधान
वर्तमान आर्थिक बाधाएं
फोटोवोल्टिक परिपत्र अर्थव्यवस्था की मुख्य चुनौती आर्थिक बनी हुई है। उपयोग किए गए पैनलों के लिए संग्रह, परिवहन और प्रसंस्करण लागत अक्सर बरामद सामग्री मूल्य से अधिक होती है। यह स्थिति अभी भी सीमित संस्करणों और पैमाने की अर्थव्यवस्थाओं की अनुपस्थिति से उपजी है।
वर्जिन सिलिकॉन की कीमतें, विशेष रूप से 2022 के बाद से, पुनर्नवीनीकरण सिलिकॉन को आर्थिक रूप से कम प्रतिस्पर्धी बनाते हैं। यह कच्चा माल मूल्य अस्थिरता पुनर्चक्रण इन्फ्रास्ट्रक्चर निवेश योजना को जटिल करता है। कंपनियां दीर्घकालिक लाभप्रदता गारंटी के बिना बड़े पैमाने पर निवेश करने में संकोच करती हैं।
कई देशों में बाध्यकारी नियमों की अनुपस्थिति भी बाजार के विकास को सीमित करती है। कानूनी रीसाइक्लिंग दायित्वों के बिना, कई मालिक कम खर्चीली लेकिन पर्यावरणीय रूप से कम पुण्य अंत-जीवन समाधान चुनते हैं।
विशेष चैनल विकसित करना
विशेष रीसाइक्लिंग चैनल बनाने के लिए कई अभिनेताओं के बीच समन्वय की आवश्यकता होती है। पैनल निर्माताओं, इंस्टॉलर, डिसक्लांटर्स और रिसाइक्लरों को बारीकी से सहयोग करना चाहिए। यह सहयोग प्रत्येक प्रक्रिया चरण का अनुकूलन करता है और समग्र लागत को कम करता है।
उभरते क्षेत्रीय संग्रह केंद्र रसद की सुविधा प्रदान करते हैं और परिवहन लागत को कम करते हैं। ये हब प्रसंस्करण साइटों पर रूट करने से पहले जीवन के पैनलों को केंद्रीकृत करते हैं। यह क्षेत्रीय संगठन प्रवाह का अनुकूलन करता है और आर्थिक लाभप्रदता में सुधार करता है।
मोबाइल रीसाइक्लिंग तकनीक विकसित करना होनहार नवाचार का प्रतिनिधित्व करता है। ये परिवहन योग्य इकाइयां सीधे साइटों को खत्म करने, तार्किक लागतों को कम करने वाली साइटों पर पैनलों को संसाधित कर सकती हैं। यह विकेंद्रीकृत दृष्टिकोण विशेष रूप से बड़े प्रतिष्ठानों के लिए अच्छी तरह से अनुकूलित करता है।
विनियमन और नीति पहल
यूरोपीय WEEE निर्देश
यूरोपीय संघ के पायनियर्स फोटोवोल्टिक रीसाइक्लिंग विनियमन के साथ WEEE (अपशिष्ट विद्युत और इलेक्ट्रॉनिक उपकरण) निर्देश। यह कानून निर्माताओं पर विस्तारित उत्पादक जिम्मेदारी को लागू करता है, जो उन्हें उत्पाद संग्रह और पुनर्चक्रण के लिए व्यवस्थित और वित्त करने के लिए बाध्य करता है।
निर्देश एकत्र पैनल वजन की 85% वसूली दर और 80% रीसाइक्लिंग दर के साथ महत्वाकांक्षी उद्देश्यों को निर्धारित करता है। ये बाइंडिंग थ्रेसहोल्ड तकनीकी नवाचार और प्रसंस्करण बुनियादी ढांचे के निवेश को उत्तेजित करते हैं। इन कार्यों को खरीदने के वित्त में इको-कॉन्ट्रिब्यूशन का भुगतान किया गया।
यह नियामक दृष्टिकोण निजी निवेश को प्रोत्साहित करने वाले स्थिर ढांचे बनाता है। कंपनियां दीर्घकालिक गतिविधियों की योजना बना सकती हैं, यह जानकर कि रीसाइक्लिंग की मांग कानूनी रूप से गारंटी है। यह कानूनी सुरक्षा समर्पित औद्योगिक क्षेत्रों के उभरती है।
अंतर्राष्ट्रीय पहल
विश्व स्तर पर, अंतर्राष्ट्रीय ऊर्जा एजेंसी फोटोवोल्टिक पावर सिस्टम्स प्रोग्राम (IEA PVPS) सौर रीसाइक्लिंग रिसर्च का समन्वय करता है। यह अंतर्राष्ट्रीय सहयोग विशेषज्ञता साझा करने और सर्वोत्तम अभ्यास सामंजस्य की सुविधा प्रदान करता है। सदस्य देश अनुभवों का आदान -प्रदान करते हैं और संयुक्त रूप से अभिनव समाधान विकसित करते हैं।
पीवी साइकिल पहल, एक गैर-लाभकारी संघ, 18 यूरोपीय देशों में फोटोवोल्टिक पैनल संग्रह और रीसाइक्लिंग का आयोजन करता है। यह सामूहिक संरचना लागतों को पारस्परिक रूप देती है और क्षेत्रों में सजातीय सेवा की गारंटी देती है। इसके निर्माण के बाद से 40,000 टन से अधिक पैनल एकत्र किए गए हैं।
ये अंतर्राष्ट्रीय पहल भविष्य के विनियमन सामंजस्य को तैयार करती हैं। उद्देश्य का उद्देश्य वैश्विक रीसाइक्लिंग मानकों को स्थापित करना, वाणिज्यिक एक्सचेंजों की सुविधा और प्रसंस्करण चैनलों को अनुकूलित करना है।
उभरते नवाचार और प्रौद्योगिकियां
रीसाइक्लिंग के लिए डिजाइन
नई पीढ़ी के सौर पैनल गर्भाधान से जीवन की बाधाओं को एकीकृत करते हैं। इको-डिज़ाइन आसानी से अलग-अलग सामग्री और विघटनकारी विधानसभाओं को प्राथमिकता देता है। यह "डिज़ाइन फॉर रीसाइक्लिंग" दृष्टिकोण फोटोवोल्टिक उद्योग में क्रांति करता है।
नवाचारों में पारंपरिक ईवा की जगह थर्मोफ्यूज़िबल चिपकने वाले शामिल हैं। ये नए बाइंडर्स कम तापमान पर भंग हो जाते हैं, कांच और सेल पृथक्करण की सुविधा देते हैं। यह तकनीकी सुधार ऊर्जा की खपत को कम करता है और बेहतर सामग्री अखंडता को संरक्षित करता है।
यंत्रवत् इकट्ठे फ्रेम का उपयोग करते हुए उत्तरोत्तर वेल्डेड फ्रेम को बदल देता है। यह विकास एल्यूमीनियम परिवर्तन के बिना सरल विघटन को सक्षम करता है। हटाने योग्य इलेक्ट्रिकल कनेक्टर भी तारों और कीमती धातु वसूली की सुविधा प्रदान करते हैं।
ऑन-साइट इंस्टॉलेशन रीसाइक्लिंग
मोबाइल रीसाइक्लिंग प्रौद्योगिकियों का विकास करना बड़े सौर स्थापना प्रबंधन को बदल देता है। ये स्वायत्त इकाइयां परिवहन और हैंडलिंग से बचने के लिए सीधे साइट पर पैनल करती हैं। यह दृष्टिकोण लॉजिस्टिक लागत और कार्बन पदचिह्न को पुनर्चक्रित करने से काफी कम हो जाता है।
ये मोबाइल सिस्टम मानकीकृत कंटेनरों में सभी प्रसंस्करण चरणों को एकीकृत करते हैं। बंद सर्किट में विघटित, पृथक्करण और शुद्धिकरण होता है। बरामद सामग्री को सीधे औद्योगिक आपूर्ति श्रृंखलाओं को पुन: स्थापित करने के लिए पैक किया जाता है।
यह नवाचार विशेष रूप से बड़े सौर खेतों के लिए अनुकूलित साबित होता है जो एक साथ जीवन के अंत तक पहुंचते हैं। परिवहन बचत और कम हैंडलिंग में रीसाइक्लिंग लाभप्रदता में काफी सुधार होता है।
व्यावहारिक अनुप्रयोग और मूल्यांकन उपकरण
परिपत्र अर्थव्यवस्था में संक्रमण के लिए पर्यावरण और आर्थिक लाभों को निर्धारित करने के लिए शक्तिशाली मूल्यांकन उपकरण की आवश्यकता होती है। PVGIS सौर कैलकुलेटर अब रीसाइक्लिंग चरणों सहित पूर्ण जीवनचक्र विश्लेषण मॉड्यूल को एकीकृत करता है।
ये उपकरण पेशेवरों को अपने पूरे जीवनकाल में फोटोवोल्टिक प्रतिष्ठानों के वैश्विक पर्यावरणीय प्रभाव का मूल्यांकन करने में सक्षम बनाते हैं। लाभप्रदता गणना में रीसाइक्लिंग परिदृश्यों को एकीकृत करना निर्णय लेने वालों को सबसे स्थायी समाधान चुनने में मदद करता है। PVGIS वित्तीय सिम्युलेटर जीवन की लागत सहित पूर्ण आर्थिक विश्लेषण प्रदान करता है।
ऊर्जा संक्रमण में लगे समुदायों के लिए, सौर शहर एकीकृत फोटोवोल्टिक अपशिष्ट प्रबंधन रणनीतियों का विकास करें। ये क्षेत्रीय दृष्टिकोण सौर विकास और स्थानीय रीसाइक्लिंग चैनल प्रतिष्ठान का समन्वय करते हैं।
आगामी दृष्टिकोण
फोटोवोल्टिक परिपत्र अर्थव्यवस्था आने वाले वर्षों में प्रमुख त्वरण का अनुभव करेगी। जीवन-जीवन के पैनल वॉल्यूम में घातीय वृद्धि आर्थिक रूप से व्यवहार्य बनाने के लिए पैमाने की अर्थव्यवस्थाओं का निर्माण करेगी। अनुमानों से संकेत मिलता है कि आर्थिक संतुलन 2030 के आसपास पहुंच गया।
रिकवरी दरों में सुधार करते हुए तकनीकी नवाचार रीसाइक्लिंग लागत को कम करना जारी रखेगा। स्वचालन को खत्म करने के लिए प्रक्रिया अनुकूलन और रोबोटिक्स के लिए आर्टिफिशियल इंटेलिजेंस डेवलपमेंट सौर रीसाइक्लिंग उद्योग को बदल देगा।
फोटोवोल्टिक व्यापार मॉडल में परिपत्र अर्थव्यवस्था को एकीकृत करना पूर्ण "क्रैडल टू क्रैडल" सेवाओं की ओर विकसित होगा। निर्माता पूरे जीवनचक्र पर वैश्विक जिम्मेदारी पैदा करते हुए, स्थापना, रखरखाव और रीसाइक्लिंग सहित अनुबंधों का प्रस्ताव करेंगे। यह विकास वास्तव में टिकाऊ और परिपत्र ऊर्जा के रूप में सौर की स्थिति को मजबूत करेगा।
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FAQ - अक्सर परिपत्र अर्थव्यवस्था और सौर पैनलों के बारे में सवाल पूछे जाते हैं
सौर पैनल को रीसायकल करने में कितना समय लगता है?
पूर्ण सौर पैनल रीसाइक्लिंग प्रक्रिया में आमतौर पर उपयोग की जाने वाली तकनीक के आधार पर 2-4 घंटे लगते हैं। इस अवधि में विघटन, भौतिक पृथक्करण और बुनियादी शुद्धि उपचार शामिल हैं। आधुनिक औद्योगिक प्रक्रियाएं विशेष सुविधाओं में प्रति दिन 200 पैनल तक संभाल सकती हैं।
सौर पैनल को रीसाइक्लिंग की लागत क्या है?
रीसाइक्लिंग लागत के बीच भिन्न होता है €प्रौद्योगिकी और संसाधित संस्करणों के आधार पर प्रति पैनल 10-30। इस लागत में संग्रह, परिवहन और प्रसंस्करण शामिल हैं। यूरोप में, खरीद मूल्य में एकीकृत इको-कॉन्ट्रिब्यूशन इन फीस को कवर करता है। बढ़ती मात्राओं के साथ, लागत 2030 तक 40-50% कम होनी चाहिए।
क्या पुनर्नवीनीकरण सौर पैनल नए के रूप में कुशल हैं?
पुनर्नवीनीकरण सामग्री, विशेष रूप से शुद्ध सिलिकॉन, 98% कुंवारी सिलिकॉन प्रदर्शन को प्राप्त कर सकती है। पुनर्नवीनीकरण सिलिकॉन के साथ निर्मित पैनल पारंपरिक मॉड्यूल के बराबर पैदावार प्रस्तुत करते हैं। जीवनकाल समान है, सामान्य वारंटियों के साथ न्यूनतम 25-30 वर्ष।
क्या व्यक्तियों के लिए कानूनी रीसाइक्लिंग दायित्व हैं?
यूरोप में, WEEE डायरेक्टिव ने उपयोग किए गए पैनलों के मुक्त संग्रह को जनादेश दिया। व्यक्तियों को अनुमोदित संग्रह बिंदुओं पर पुराने पैनलों को जमा करना चाहिए या प्रतिस्थापन के दौरान उन्हें वितरकों को लौटना चाहिए। लैंडफिलिंग या परित्याग निषिद्ध हैं और जुर्माना के अधीन हैं।
मेरे सौर पैनलों के लिए एक प्रमाणित रिसाइकलर की पहचान कैसे करें?
आईएसओ 14001 (पर्यावरण प्रबंधन) और आईएसओ 45001 (स्वास्थ्य-सुरक्षा) प्रमाणपत्र देखें। यूरोप में, पीवी चक्र सदस्यता या राष्ट्रीय समकक्ष सत्यापित करें। गैर-पुनर्प्राप्त करने योग्य घटकों के लिए सामग्री ट्रेसबिलिटी अटेंशन और विनाश प्रमाण पत्र का अनुरोध करें। आपका इंस्टॉलर आपको प्रमाणित भागीदारों को निर्देशित कर सकता है।
सौर पैनल को रिसाइकिल करने से कितना CO2 बचाता है?
एक 300W पैनल को पुनर्चक्रित करने से कुंवारी सामग्री का उपयोग करने की तुलना में लगभग 200 किलोग्राम CO2 समतुल्य उत्सर्जन से बचा जाता है। यह बचत मुख्य रूप से एल्यूमीनियम रीसाइक्लिंग (165 किग्रा CO2) और सिलिकॉन (35 किग्रा CO2) से आती है। पूरे स्थापित आधार के पार, यह बचत 2050 तक 50 मिलियन टन से बचने वाले CO2 का प्रतिनिधित्व करेगी।
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