Dajú sa solárne panely recyklovať?

Slnečná energia, obnoviteľný zdroj energie, je najrýchlejšie rastúcim zdrojom novej energie. Panely, ktoré generujú všetku túto energiu, však nevydržia večne.

Typický systém solárnych panelov má životnosť približne 20 až 25 rokov. Po uplynutí tohto času sa schopnosť panelov zachytávať slnečné svetlo znižuje. Keďže solárne panely sa stali populárnymi až v poslednom desaťročí, mnohé z nich stále fungujú. Čo si však myslíte, že sa stane o 15 až 20 rokov neskôr? Vedci očakávajú, že do roku 2050 budú solárne panely produkovať okolo 60 miliónov ton odpadu!

To nás privádza k veľmi dôležitej otázke: možno solárne panely recyklovať? Áno, solárne panely, ako každé elektronické zariadenie, sa dajú recyklovať. Solárne panely sa vyrábajú z nasledujúcich surovín: hliník, plast, sklo, kremík a kov. Recyklačný priemysel recykluje všetky tieto suroviny vo veľkých množstvách. Preto je možné recyklovať aj solárne panely.

Podľa IEA budú do roku 2050 recyklovateľné materiály v starých systémoch solárnych panelov predstavovať 15 miliárd dolárov. Pre priemysel založený na udržateľnosti je dôležité pochopiť potrebu recyklácie solárnych panelov.

Všeobecný názor, že nemôžeme recyklovať solárne panely, nie je nič iné ako mýtus. So správnymi postupmi recyklácie a zavedenými jednotkami môžeme solárne panely primerane recyklovať. Úzka spolupráca a uvedomelé techniky environmentálnej recyklácie môžu výrobcom umožniť zaviesť systémy recyklácie solárnych panelov.

Životnosť solárnych panelov

Ako už bolo spomenuté, životnosť modulu solárnych panelov je približne 20 až 25 rokov. Počas tejto doby môžete očakávať 20% zníženie kapacity napájania.

Väčšina výrobcov garantuje, že počas prvých 10 rokov možno očakávať zníženie účinnosti o 10 %, po ďalších 15 rokoch bude nasledovať zníženie o 10 %.

Napriek tejto záruke môže mnoho systémov solárnych panelov fungovať 30/40 rokov alebo viac, ale so zníženou účinnosťou.

Výhody solárneho nakladania s odpadom

Solárne nakladanie s odpadom, proces bezpečnej likvidácie surovín zo solárnych panelov, má množstvo výhod:

• Recyklácia solárnych panelov zaisťuje, že panely po uplynutí ich životnosti nevyhodíme na skládku. Nebezpečné materiály v paneloch môžu mať za následok nielen znečistenie, ale aj vážne zdravotné problémy pre život na planéte, ak ich nesprávne zlikvidujeme.
• Recykláciou solárnych panelov vzniká rad cenných materiálov, ktoré môžu zlepšiť budúci udržateľný rozvoj systémov solárnych panelov. Recykláciou dokážeme vyrobiť viac modulov solárnych panelov a tým znížiť tlak na ceny panelov na trhu.
• Solárne nakladanie s odpadom je veľmi prospešné pre ekonomiku. Vráti miliardy dolárov vo vymožiteľných aktívach. Ekonomika potom môže využiť tento prílev na výrobu nových solárnych panelov na zvýšenie kapacity výroby solárnej energie na celom svete.
• Rozvoj solárnych elektrární a recyklačnej infraštruktúry zamestná tisíce ľudí na zelených pracovných miestach po celom svete.
• Recyklácia môže spôsobiť pokles cien, čo prinúti čoraz viac domácností, aby sa rozhodli investovať do solárnych systémov. V dôsledku toho sa v odvetví recyklácie solárnych panelov objaví množstvo ekonomických príležitostí.

Proces recyklácie solárnych panelov

Táto časť objasní metódy a procesy recyklácie solárnych panelov. Tento proces je dosť namáhavý a vyžaduje pokročilé strojové vybavenie.

Vzniká však mnoho nových spoločností, ktoré sa venujú výlučne recyklácii solárnych panelov. V budúcnosti sa predpovedá viac inovácií a technológií, vďaka ktorým bude proces recyklácie rýchlejší a bezproblémovejší.

Pochopenie solárnych panelov

Skôr než sa pustíme do recyklácie solárnych panelov, pozrime sa, ako ich výrobcovia vyrábajú a čo obsahujú, aby sme lepšie porozumeli procesu recyklácie.

Solárne panely, tiež známe ako fotovoltaické panely (PV panely), sú vyrobené z kremíka alebo tenkého filmu:

• Silikónové solárne panely majú kremíkové doštičky. Výrobcovia vytvárajú tieto doštičky tavením fragmentov kremíkových kryštálov vo forme. Tieto oblátky sa potom zostavia do riadkov a stĺpcov, aby vytvorili obdĺžnik, a potom sa prikryjú sklenenou doskou. Silikónový PV panel pozostáva zo 76 % skla, 10 % plastu, 8 % hliníka, 5 % kremíka a 1 % iných kovov.
• Tenkovrstvové solárne panely pozostávajú z rôznych materiálov, ako je amorfný kremík, zmes selenidu medi indium-gálium (CIGS) a teluridu kadmia. Sú asi 300-krát tenšie ako kremíkové platne. Obsahujú 89 % skla, 4 % plastu, 6 % hliníka a 1 % iných kovov.

Recyklácia solárnych panelov na báze kremíka

Proces recyklácie začína rozobratím solárnych panelov a oddelením sklenených a hliníkových častí.

Najprv sa pri recyklácii odstráni hliníkový rám. Potom sa sklenené časti vytiahnu. Približne 95 % skla je opätovne použiteľných, pričom výrobcovia môžu použiť všetky kovové časti na výrobu nových solárnych panelov.

Akékoľvek časti solárneho panelu sú potom vystavené tepelnému ohrevu. Tento proces ponecháva častice kremíka pripravené na ďalšie spracovanie.

Po tepelnom zahriatí recyklátor odstráni rám a naleptá kremíkové doštičky na dosky pomocou kyseliny. Tieto rozbité dlaždice potom roztavia a znovu použijú na výrobu solárnych panelov.

Celkovo možno povedať, že približne 96 % celkových komponentov vo vnútri kremíkového solárneho panelu možno recyklovať týmto procesom.

Recyklácia tenkovrstvových solárnych panelov

V porovnaní s recykláciou solárnych panelov na báze kremíka je proces recyklácie tenkovrstvových panelov oveľa drastickejší.

Prvým krokom je odstránenie hliníkových rámov zo solárnych panelov.

Druhý krok zahŕňa umiestnenie solárnych panelov cez drvič a potom cez kladivový mlyn. Recyklátori vykonávajú tieto postupy, aby zabezpečili, že žiadna častica nebude väčšia ako 4 až 5 milimetrov.

Látka, ktorá zostane po prvých 2 krokoch, obsahuje tekuté a pevné látky.

Na ich oddelenie sa používa otočná skrutka, ktorá pomáha pevným časticiam pohybovať sa pri kvapkaní kvapaliny z nádrže. Kvapalná látka prechádza vlastným sedimentačným procesom, aby bola zaistená čistota.

Tento proces zanecháva 95 % polovodičovej kvapaliny, ktorú potom výrobcovia používajú na spracovanie kovu v solárnych paneloch.

Na druhej strane materiál medzivrstvy kontaminuje pevné častice. Recyklátori potom pomocou vibrácií odstránia tieto častice. Získané materiály prechádzajú procesom umývania a zanechávajú za sebou čisté sklo.

Z tohto procesu recyklácie solárnych panelov môžu výrobcovia využiť 90 % vyťaženého skla na ďalšiu výrobu solárnych panelov.

Prekážky pri recyklácii solárnych panelov

Recyklácia solárnych panelov bohužiaľ nie je taká bežná, ako by mala byť.

Je to preto, že technológia solárnych panelov je relatívne nová oblasť a väčšina solárnych panelov bola predstavená len teraz (asi pred desiatimi rokmi). Vzhľadom na skutočnosť, že majú priemernú životnosť 20 až 25 rokov, len veľmi málo solárnych panelov dosiahlo koniec svojho životného cyklu dodnes.

Náklady zostávajú hlavnou prekážkou v procese recyklácie. Úvahy o nákladoch sú veľmi dôležité, pretože FV systémy súťažia s inými tradičnými zdrojmi energie na základe ceny. Výrobcovia nemôžu absorbovať dodatočné náklady na recykláciu do ceny panelov, pretože to zníži dopyt.

Čína sa ujala vedenia vo výrobe lacných solárnych panelov a stláčaní ziskových marží, takže americkí výrobcovia čelia tlaku na zníženie svojich nákladov.

Solárna recyklácia nie je jediným odvetvím, ktoré sa drasticky rozvíja. Výskumníci tiež vytvárajú nové vynálezy v samotnej technológii solárnych panelov. Ak teda vyvinú nový typ panelu, výrobcovia preň budú musieť vymyslieť iný proces recyklácie.

Napríklad organické látky a perovskity sú celkom nové typy fotovoltických panelov, ktoré využívajú exotickejšie suroviny, pre ktoré priemysel ešte nezaviedol metódy recyklácie.

Záverečné myšlienky: Dajú sa solárne panely recyklovať?

Dlhodobý úspech priemyslu recyklácie solárnych panelov závisí od jednoduchosti, s akou možno suroviny extrahovať a opätovne použiť vo výrobných procesoch.

Aby solárne spoločnosti v nasledujúcich rokoch prosperovali, musia zabezpečiť, aby boli moduly solárnych panelov správne zlikvidované a neskončili na skládkach.

Myslím, že je bezpečné povedať, že sa všetci zhodneme na tom, že svet musí byť udržateľnejší. Napríklad existujú rôzne spôsoby, ako sa dá prispieť k tomu, aby bol svet lepším miestom; recykláciu, spoznávanie našej Zeme a snahu minimalizovať našu uhlíkovú stopu.