Jeśli chodzi o recyklingpanele słonecznerzeczywistość jest bardziej skomplikowana niż rozebranie ich na części i ponowne użycie ich komponentów.Obecnie stosowane procesy recyklingu są nieefektywne, nie wspominając o tym, że koszt odzysku materiałów jest zbyt wysoki.W tym przedziale cenowym zrozumiałe jest, że wolisz kupić całkowicie nowy panel.Istnieją jednak zachęty do optymalizacji recyklingu paneli słonecznych – zmniejszania wpływu emisji produkcyjnych na środowisko, obniżania kosztów i zapobiegania składowaniu toksycznych e-odpadów na wysypiskach.Wraz z szybkim rozwojem technologii fotowoltaicznej, właściwa obróbka i recykling paneli fotowoltaicznych stały się integralną częścią rynku fotowoltaicznego.
Z czego wykonane są panele słoneczne?
Panele słoneczne na bazie krzemuCzy panele słoneczne nadają się do recyklingu?Odpowiedź zależy od tego, z czego wykonane są panele słoneczne.Aby to zrobić, musisz wiedzieć coś o dwóch głównych typach paneli słonecznych.Krzem jest zdecydowanie najczęściej stosowanym półprzewodnikiem w produkcji ogniw słonecznych.Stanowi ponad 95% sprzedanych dotychczas modułów i jest drugim po tlenie najpowszechniej występującym materiałem na Ziemi.Ogniwa z krzemu krystalicznego składają się z atomów krzemu połączonych ze sobą siecią krystaliczną.Siatka ta zapewnia zorganizowaną strukturę, która umożliwia bardziej efektywną konwersję energii świetlnej na energię elektryczną.Ogniwa słoneczne wykonane z krzemu oferują połączenie niskiego kosztu, wysokiej wydajności i długiej żywotności, ponieważ oczekuje się, że moduły będą działać przez 25 lat lub dłużej, wytwarzając ponad 80% pierwotnej mocy.Cienkowarstwowe panele słoneczne Cienkowarstwowe ogniwa słoneczne powstają poprzez osadzenie cienkiej warstwy materiału fotowoltaicznego na materiale nośnym, takim jak plastik, szkło lub metal.Istnieją dwa główne typy cienkowarstwowych półprzewodników fotowoltaicznych: selenek miedziowo-indowo-galowy (CIGS) i tellurek kadmu (CdTe).Wszystkie można nakładać bezpośrednio na przód lub tył powierzchni modułu.Tak się składa, że CdTe jest drugim po krzemie najpopularniejszym materiałem fotowoltaicznym, a jego ogniwa można wytwarzać przy użyciu tanich procesów produkcyjnych.Problem w tym, że nie są tak wydajne jak stary, dobry krzem.Jeśli chodzi o ogniwa CIGS, mają one najlepsze właściwości materiałów PV przy dużej wydajności w laboratorium, jednak złożoność łączenia 4 elementów sprawia, że przejście z laboratorium do etapu produkcyjnego jest trudniejsze.Zarówno CdTe, jak i CIGS wymagają większej ochrony niż krzem, aby zapewnić długotrwałą pracę.
Jak długopanele słoneczneostatni?
Większość paneli słonecznych do użytku domowego działa nie krócej niż 25 lat, zanim zaczną ulegać znacznej degradacji.Nawet po 25 latach panele powinny wytwarzać moc na poziomie 80% pierwotnej wartości.Dlatego panele słoneczne będą nadal przekształcać światło słoneczne w energię słoneczną, z biegiem czasu po prostu staną się mniej wydajne.Niesłychane jest, aby panel słoneczny całkowicie przestał działać, ale należy pamiętać, że degradacja zwykle wystarcza, aby rozważyć wymianę.Oprócz zależnej od czasu degradacji funkcjonalnej istnieją inne czynniki, które mogą wpływać na wydajność paneli słonecznych.Najważniejsze jest to, że im dłużej panele słoneczne efektywnie wytwarzają energię elektryczną, tym więcej pieniędzy oszczędzasz.
Odpady fotowoltaiczne – patrząc w liczbach
Według Sama Vanderhoofa z Recycle PV Solar 10% paneli słonecznych jest obecnie poddawanych recyklingowi, a 90% trafia na wysypiska śmieci.Oczekuje się, że liczba ta osiągnie równowagę, ponieważ w dziedzinie recyklingu paneli słonecznych dokonuje się nowy skok technologiczny.Oto kilka liczb do rozważenia:
Oczekuje się, że pięć największych krajów wygeneruje prawie 78 milionów ton odpadów z paneli fotowoltaicznych do 2050 r
Recykling paneli słonecznych kosztuje od 15 do 45 dolarów
Utylizacja paneli słonecznych na składowiskach innych niż niebezpieczne kosztuje prawie 1 dolara
Koszt wywozu odpadów niebezpiecznych na składowisko wynosi około 5 dolarów
Do 2030 roku wartość materiałów odzyskanych z paneli słonecznych może być warta około 450 milionów dolarów
Do 2050 roku wartość wszystkich materiałów pochodzących z recyklingu może przekroczyć 15 miliardów dolarów.
Wykorzystanie energii słonecznej stale rośnie i nie jest wykluczone, że w odległej przyszłości wszystkie nowe domy będą wyposażone w panele słoneczne.Recykling cennych materiałów, w tym srebra i krzemu, z paneli słonecznych wymaga dostosowanych do indywidualnych potrzeb rozwiązań w zakresie recyklingu paneli słonecznych.Brak opracowania tych rozwiązań w połączeniu z polityką wspierającą ich powszechne przyjęcie to przepis na katastrofę.
Czy panele słoneczne można poddać recyklingowi?
Panele słoneczne są często wykonane z materiałów nadających się do recyklingu lub ponownego użycia.Komponenty takie jak szkło i niektóre metale stanowią około 80% masy panelu słonecznego i stosunkowo łatwo je poddać recyklingowi.Podobnie polimery i komponenty elektroniczne w panelach słonecznych można poddać recyklingowi.Jednak rzeczywistość recyklingu paneli słonecznych jest bardziej skomplikowana niż rozbieranie ich i ponowne wykorzystanie ich komponentów.Obecnie stosowane procesy recyklingu nie są efektywne.Oznacza to, że koszt recyklingu materiału może być wyższy niż koszt produkcji nowych paneli.
Obawy dotyczące złożonych mieszanin materiałów
Prawie 95% sprzedawanych obecnie paneli słonecznych jest wykonanych z krzemu krystalicznego, a ogniwa fotowoltaiczne są wykonane z półprzewodników krzemowych.Zostały zaprojektowane tak, aby wytrzymać działanie żywiołów przez dziesięciolecia.Panele słoneczne są wykonane z połączonych ze sobą ogniw fotowoltaicznych zamkniętych w plastiku, a następnie umieszczonych pomiędzy szkłem a warstwą spodnią.Typowy panel składa się z metalowej ramy (zwykle aluminiowej) i zewnętrznego drutu miedzianego.Panele z krzemu krystalicznego są wykonane głównie ze szkła, ale zawierają również krzem, miedź, śladowe ilości srebra, cyny, ołowiu, tworzyw sztucznych i aluminium.Podczas gdy firmy zajmujące się recyklingiem paneli słonecznych mogą oddzielić aluminiową ramę od zewnętrznego drutu miedzianego, ogniwa fotowoltaiczne są hermetyzowane w kolejnych warstwach tworzywa sztucznego z etylenu i octanu winylu (EVA), a następnie łączone ze szkłem.Dlatego wymagane są dodatkowe procesy odzyskiwania srebra, krzemu i miedzi o wysokiej czystości z płytek.
Jak poddać recyklingowi panele słoneczne?
Jeśli zastanawiasz się, w jaki sposób poddaje się recyklingowi panele słoneczne, jest na to sposób.Plastik, szkło i metal – podstawowe elementy paneli słonecznych – można poddać recyklingowi indywidualnie, ale w funkcjonalnym panelu słonecznym materiały te łączą się, tworząc jeden produkt.Prawdziwym wyzwaniem jest zatem oddzielenie komponentów w celu ich efektywnego recyklingu, przy jednoczesnym zajęciu się ogniwami krzemowymi, które wymagają bardziej specjalistycznych procedur recyklingu.Niezależnie od typu panelu, najpierw należy zdemontować puszki przyłączeniowe, kable i ramy.Panele składające się z krzemu są zazwyczaj rozdrabniane lub kruszone, a materiał jest oddzielany mechanicznie w zależności od rodzaju materiału, a następnie przesyłany do różnych procesów recyklingu.W niektórych przypadkach wymagana jest separacja chemiczna zwana delaminacją w celu usunięcia warstw polimerowych z materiałów półprzewodnikowych i szklanych.Komponenty takie jak miedź, srebro, aluminium, krzem, izolowane kable, szkło i krzem można oddzielić mechanicznie lub chemicznie i poddać recyklingowi, ale recykling komponentów paneli słonecznych CdTe jest nieco bardziej skomplikowany niż komponentów wykonanych wyłącznie z krzemu.Polega na separacji fizycznej i chemicznej, a następnie wytrąceniu metalu.Inne procesy obejmują termiczne spalanie polimerów lub rozdzielanie komponentów.Technologia „gorącego noża” oddziela szkło od ogniw słonecznych poprzez przecięcie paneli długim stalowym ostrzem nagrzanym do temperatury od 356 do 392 stopni Fahrenheita.
Znaczenie rynku paneli fotowoltaicznych drugiej generacji dla redukcji odpadów fotowoltaicznych
Odnowione panele słoneczne są sprzedawane znacznie taniej niż nowe, co w dużym stopniu przyczynia się do ograniczenia strat energii słonecznej.Ponieważ ilość materiału półprzewodnikowego potrzebnego do produkcji akumulatorów jest ograniczona, główną zaletą są niskie koszty produkcji i surowców.„Niezniszczone panele zawsze mają kogoś, kto chce je kupić i ponownie wykorzystać gdzieś na świecie” – wyjaśnia Jay Granat, właściciel Jay's Energy Equipment.Panele fotowoltaiczne drugiej generacji stanowią atrakcyjny rynek pod względem redukcji odpadów fotowoltaicznych na rzecz paneli fotowoltaicznych, które są równie wydajne jak nowe panele fotowoltaiczne w korzystnej cenie.
Wniosek
Najważniejsze jest to, że recykling paneli słonecznych nie jest łatwym zadaniem i wiąże się z nim wiele złożoności.Nie oznacza to jednak, że możemy ignorować recykling fotowoltaiki i pozwolić, aby marnowały się na wysypiskach śmieci.Powinniśmy być bardziej przyjazni dla środowiska, recykling paneli słonecznych tylko z powodów egoistycznych, jeśli nie z innego powodu. Na dłuższą metę zadbamy o nasze środki do życia, traktując obróbkę paneli słonecznych ze szczerością
Czas publikacji: 7 kwietnia 2024 r