Отпадот од соларни панели ќе се зголеми за повеќе од 4000 проценти во следната деценија.Дали индустријата за рециклирање на соларни панели е подготвена да се справи со овие количини?Со експоненцијално зголемување на побарувачката за нови панели и оскудни суровини, трката е во тек.
Соларен панелрециклирањето станува вистински предизвик.Од клучно значење за нето-нулта стратегија на ОК, сончевата енергија е трајна и одржлива опција за бизнисите и домаќинствата и таа брзо расте.
Во 2021 година, Обединетото Кралство додаде 730 MW нов соларен капацитет, со што вкупниот волумен достигна 14,6 GW, што е зголемување од 5,3 отсто во однос на 2020 година, а - во вториот квартал од 2022 година - соларната енергија придонесе со 6,4 проценти од вкупното производство на електрична енергија во ОК.Во рамките на Стратегијата за енергетска безбедност од април, Одделот за бизнис, енергија и индустриска стратегија (BEIS) потврди дека до 2035 година, се очекува соларното распоредување на Обединетото Кралство да се зголеми за пет пати, со што севкупниот волумен ќе достигне 70 GW: околу 15 проценти од проектираните на ОК (и зголемување) на барањата за електрична енергија, според McKinsey.
Проблемот што се појавува е што да се прави со соларните панели штом ќе го достигнат крајот на нивниот 30-годишен животен век.Како што растот на пазарот продолжува да расте во иднината, така ќе расте и растечкиот куп соларен отпад.Според Меѓународната агенција за обновлива енергија (ИРЕНА), се предвидува дека Велика Британија ќе создаде 30.000 тони соларен отпад во следната деценија.Плус, се предвидува пораст на непостоечките панели да се појави на пазарот во 2030-тите, когасоларни панелиод милениумот почнуваат да попуштаат.ИРЕНА предвидува дека глобалниот отпад од соларни панели ќе биде помеѓу 1,7 и осум милиони тони во 2030 година.
Понатаму, се наѕира потенцијално тесно грло во понудата на суровини, при што побарувачката за панели е поставена да ја надмине достапноста на девствени компоненти.
Се зголемува притисокот за индустријата за рециклирање на соларни панели да го зголеми својот капацитет со цел да се справи со порастот на непостоечките панели и да го поддржи производството на нови соларни панели.Во јули, Сем Вандерхуф, експерт за соларна индустрија, предложи - на глобално ниво - само еден од десет фотоволтаични (PV) панели да се рециклира, а остатокот да заврши на депонија, повторно повикувајќи се на податоците од IRENA.
Регулатива и усогласеност
Во рамките на ОК,соларните панели се формално класифицирани какоЕлектрични и ЕлектронскиОпрема(ЕЕЕ), под посебна Категорија 14. Како такви, ФВ панелите се опфатени со Регулативите за отпадна ЕЕЕ (ОЕЕЕ);нивниот крај на животниот век се следи и развојот на цврста инфраструктура за рециклирање на соларни панели веќе е во тек.
Производителите на соларни панели се обврзани да се приклучат на Шемата за усогласеност на производителите (ПЦС), известувајќи за тонажи претставени на пазарот и добивајќи белешки за усогласеност за покривање на идното рециклирање на тие единици.Тие, исто така, мора да ги означат производите за да ги советуваат корисниците и капацитетите за третман за составот на материјалот и правилното отстранување.
Истовремено, дистрибутерите мора да ги собираат производите на крајот на животот.Тие мора да имаат процедура за земање назад за отпадот од ФВ или да придонесат за шема за враќање одобрена од Владата.
Сепак, според Скот Батлер, главен извршен директор на Material Focus, невладина организација финансирана од надоместоците за усогласеност со ОЕЕЕ, постојат некои карактеристични размислувања кои ќе влијаат на обновувањето на соларните панели: „Со PV би очекувале да има врска инсталатер/деинсталатор за домаќинствата.Иако е домашен производ, тоа не е нешто со кое многу луѓе ќе можат сами да се справат.
„Замислувам дека деинсталирањето треба да вклучи регистриран професионалец за електрична енергија... и тие можеби се клучот за управување со овој [отпад].Иако може да биде тешко бидејќи тие не се подготвени да постапуваат со отпад, не е толку тешко да се стане носител на отпад“.
Батлер забележува дека соларните панели кои сега се приближуваат до крајот на својот животен век може да се покажат како предизвик за рециклирање поради варијациите во производството: „Во однос на рециклирањето, мислам дека предизвикот со PV ќе биде разбирањето на хемијата бидејќи, особено на почетокот, се случуваат многу различни хемиски мешавини.Работите што ќе почнат да излегуваат сега се прилично стари, 20 години се прилично долг циклус.Значи, можеби постои информациска празнина што можеби треба да се покрие за тоа кој што става на пазарот и што е тоа“.
Процеси на рециклирање
Процесите на рециклирање на панели се разликуваат во зависност од составот на соларни панели, од кои најчест е на база на силикон.Познати по нивната достапност и флексибилност, силиконските соларни панели сочинуваа 73,3 отсто удел на пазарот во 2020 година;тенкиот филм учествува со 10,4 проценти, а панелите произведени од други материјали (чувствителни на боја, концентрирани фотоволтаични, органски хибриди) ги претставуваат преостанатите 16,3 проценти (Chowdhury et al, 2020).
Кога се собира, било којФВ панелтешко е да се расклопат.Алуминиумската рамка и разводната кутија може да се отстранат доволно едноставно;предизвикувачкиот дел е ламинираниот рамен стаклен лим, кој содржи мали количини на црни и обоени метали, пластика и полупроводнички материјал.Што се однесува до решенијата за третман, предизвикот не е технички, бидејќи пиролиза, криогенско одвојување (замрзнување) и механичко распарчување постојат како техники на сепарација за различни материјали.Најголемиот предизвик е што ФВ панелите не создаваат отпад што е сличен на отпадот од пакување или потрошен материјал со краток век на траење.Затоа, главното прашање е економско: кој ќе инвестира во пречистителна линија која нема поим кога ќе пристигне отпадот?
Панелите со тенок филм вклучуваат процес на обработка, кој бара некои дополнителни чекори за да се поврати сложениот метал „кадмиум телурид“ еколошки здрав.Иако се помалку популарен избор, панелите со тенок филм имаат поефикасна употреба на материјали, сместувајќи потенок полупроводник, заштедувајќи ги трошоците и јаглеродот за време на производството.Овие панели работат подобро при помала осветленост и под „екстремни“ агли, корисни за вертикални површини и фасади.
За враќање на материјалите, PV панелите со тенок филм се сечат за да се отстрани ламинацијата, пред цврстите и течните парчиња да се одвојат со ротирачка завртка.Филмот потоа се отстранува со помош на киселина и пероксид, проследено со отстранување на меѓуслојните материјали со вибрации, додека преостанатото стакло и метал се одвојуваат и се обновуваат.
Рециклирање на соларни панели во обем
И покрај тековните иницијативи за рециклирање кои постојано растат, моментално само 80 до 95 проценти од материјалите од соларни панели кои се до рециклирање се обновени.За да го унапреди ова, компанијата за управување со отпад Veolia води проект за целосно рециклирање на соларни панели на индустриско ниво, во тековен проект финансиран од EIT RawMaterials.ReProSolar развива високо ефикасен процес за рециклирање на крајот на работниот век на панели, овозможувајќи да се повратат сите компоненти на PV модул базирани на силикон.
Користејќи ја технологијата на раслојување за одвојување на соларната ќелија од стаклената плоча, физичките и хемиските процеси ги обновуваат сите материјали, вклучително и чистото сребро и силициум, без уништување на PV модулите.
Во партнерство со FLAXRES GmbH и ROSI Solar, дватехнолошки компаниикои развиваат нови методи за враќање на суровините од ФВ панели, проектот ќе ја тестира изводливоста на индустриско ниво до крајот на годината, со 5.000 тони деактивирани PV модули што ќе се обработуваат годишно во демонстративна фабрика во Германија во 2024 година.
Комерцијализацијата на целосниот процес на рециклирање е клучна за исполнување на тековниот пазарен предизвик, со што ќе се донесе силна понуда на обновени компоненти на PV панели за да се задоволи зголемената побарувачка за панели и да се постапува со монтажните количини на отпад од соларни панели.
Може да се постигнат значителни економски придобивки од обновувањето на компонентите на PV панели со висока вредност, бидејќи побарувачката се зголемува.Среброто, на пример, иако сочинува 0,05 отсто од тежината на панелот, сочинува 14 отсто од нејзината пазарна вредност.Други вредни и обновливи метали вклучуваат алуминиум, бакар и телуриум.Според Ристад Енерџи, иако обновените материјали од ФВ панели на крајот на нивниот животен век моментално вредат 170 милиони американски долари, тие треба да вредат повеќе од 2,7 милијарди долари во 2030 година.
Редизајнирање на соларни панели
Покрај иновациите во светот на рециклирање на соларни панели, дизајнот на панелите исто така се замислува со повторна употреба.Холандската организација за применето научно истражување (TNO) ги откри нивните новоразвиени соларни панели „Дизајн за рециклирање“ (D4R) во декември 2021 година, произведени кон крајот на животниот век.Панелите, со тестиран 30-годишен животен век, се дизајнирани за лесно расклопување без оштетување на компонентите.
Панелите, затворени со леплива фолија, држат интегриран механизам за активирање за одвојување на ќелиите и рамките.Процесот е нискоенергетски и не вклучува токсични елементи.
Истражувањето е опфатено со два проекта, од кои првиот е проектот DEREC, кој ги конципирал и тестирал панелите D4R во мал обем за да обезбеди нивно чисто демонтирање по симулиран работен век.Проектот PARSEC потоа ќе ја зголеми технологијата на D4R панели со целосна големина за комерцијална и станбена употреба.
Додека тоа е панелипроизведениПред речиси 30 години, што претставуваше тековен предизвик за рециклаторите, панелите D4R може да го поедностават рециклирањето на панелите за да ја поттикнат индустријата напред.И, покрај новите панели, конзорциумот истражува и техники за рециклирање на актуелните модели на соларни панели, за да се постигне чист силикон за повторна употреба.
Во заклучок
Кумулативно, овие иновации покажуваат ветување во нивниот фокус на комерцијализацијата, иако останува загриженоста дали ќе се исполни бараната скала, при што се зголемуваат и обемот на непостоечки панели и побарувачката за нови.Меѓутоа, ако напорите за комерцијализација одат добро, и ако може да се испорачаат плановите за производство на панели од целосно обновени материјали, индустријата за соларни панели гледа на робусна кружна економија.
Време на објавување: Јан-11-2023 година