Czy zużyte moduły fotowoltaiczne zaśmiecą świat? Recykling znów ratunkiem

/

Pisaliśmy już o wątpliwej ekologiczności samochodów i hulajnóg elektrycznych. Dzisiaj, również będziemy obalać mit, jednak w bardziej pozytywny sposób. Od wielu lat wśród ludzi, którzy nie są do końca zaznajomieni z poszczególnymi technologiami OZE, krąży opinia, że fotowoltaika produkuje czystą energię, ale konsekwencje związane z utylizacją zużytych modułów PV będą miały tragiczny wpływ na środowisko. Nic bardziej mylnego. Stowarzyszenie PV Cycle, zajmujące się recyklingiem modułów fotowoltaicznych, opracowało technologię, która pozwala na odzysk krzemowych paneli PV na poziomie 96%. Pozostałe 4% wykorzystuje się w procesie odzyskiwania energii. Ponadto, moduły wykonane w innych technologiach, mogą mieć jeszcze wyższy współczynnik odzysku. Jednym z czynników determinujących badania i rozwój technologii odzysku modułów fotowoltaicznych jest dyrektywa WEEE 2. Jest to rozporządzenie Unii Europejskiej, obowiązujące od 2012 roku. Narzuca ona m.in. poziom zbiórki elektroodpadów oraz zasady recyklingu każdego z nich.

Żywotność modułów fotowoltaicznych

Szacuje się, że moduły fotowoltaiczne mogą pracować około 30 lat. Producenci gwarantują swoim klientom, że sprawność paneli nie spadnie poniżej poziomu wynikającego ze specyfikacji technicznej produktów (zazwyczaj jest to 90 procent po 10 latach i 85 procent po 25 latach eksploatacji).  Z racji tego, że zarówno w Polsce jak i na świecie, fotowoltaika to dość młoda gałąź energetyki, największa ilość tego typu elektroodpadów będzie generowana w około 2050 roku. Globalne odpady paneli fotowoltaicznych będą wynosiły, w przybliżeniu od 60 do 78 milionów ton. Dlatego też, rozwój infrastruktury przeznaczonej do recyklingu modułów PV, jest koniecznością, nawet, jeśli obecnie działająca w zupełności wystarcza.

Proces recyklingu

Moduły krzemowe oraz cienkowarstwowe to obecnie dwa najczęściej stosowane warianty tych urządzeń, zarówno na potrzeby prywatne jak i komercyjne. Ich specyfika wymaga odrębnej technologii odzysku.

Recykling krzemowych modułów fotowoltaicznych

Pierwszym etapem recyklingu krzemowych modułów fotowoltaicznych jest ich demontaż na części aluminiowe i szklane. Szkło, może być w 95% procentach przetopione i użyte ponownie. Podobnie sytuacja wygląda z częściami metalowymi. Pozostałe elementy są poddawane obróbce cieplnej (w 500°C). Dzięki temu, elementy plastikowe odparowują, pozostawiając ogniwa krzemowe, które są odporne na wysokie temperatury. Aby zwiększyć efektywność tego procesu, przetwarzany plastik pokrywa część zapotrzebowania cieplnego infrastruktury. 80% ogniw krzemowych można wykorzystać ponownie. Te w najlepszym stanie technicznym są trawione za pomocą kwasu oraz wzbogacane tak, aby przywrócić ich właściwości, natomiast pozostałe są przetapiane do formy tzw. wafli, z których wytwarza się nowe moduły fotowoltaiczne.

Recykling cienkowarstwowych modułów fotowoltaicznych

Pierwszy etap odzysku modułów cienkowarstwowych jest niejako przeciwnością w porównaniu do recyklingu modułów krzemowych. W przypadku tych drugich, demontaż elementów szklanych i aluminiowych, wymaga przede wszystkim precyzji. Recykling paneli cienkowarstwowych opiera się natomiast na rozdrobnieniu całego urządzenia. Realizuje się to za pomocą niszczarki, której głównym zadaniem jest rozdrobnienie panelu do frakcji 4-5 mm. Dzięki, temu, szklany laminat utrzymujący cały moduł pęka i można go swobodnie usunąć. Tak jak w przypadku pierwszego rodzaju modułów, ponad 90% szkła może zostać użyte ponownie. W ten sposób, pozostają dwa główne materiały, które wymagają dalszego rozdzielenia. Mowa o metalu w formie stałej i płynnej. Realizuje się to, wprawiając części stałe w ruch obrotowy. W tym czasie ciecz spływa do oddzielnego pojemnika. Tak wyodrębnione materiały, są poddawane czyszczeniu i dalszej obróbce. 

Pierwszy zakład recyklingu modułów PV

Dwa największe, europejskie stowarzyszenia, zajmujące się zagadnieniem recyklingu modułów fotowoltaicznych, Veolia i PV CYCLE, w 2018 roku otworzyły pierwszy zakład odzysku paneli PV w Europie. Celem długoterminowym przedsięwzięcia jest 4000 ton odpadów poddawanych recyklingowi rocznie w ciągu kilku lat – przy docelowym poziomie odzysku 95% materiałów. W debiutanckim roku, udało się zrealizować niespełna połowę tej wartości. Cel jest niezwykle ambitny, ponieważ szacuje się, że stanowi 65% zużywanych co roku modułów w całej Europie. Warto wspomnieć, że moduły PV są poddawane recyklingowi, także w zakładach, które nie są dedykowane do tego typu urządzeń, jednak posiadają zaplecze pozwalające na przeprowadzenie takiego procesu.

Z roku na rok, sektor recyklingu paneli fotowoltaicznych będzie zwiększał swój udział w całej branży odnawialnych źródeł energii. Choć wiele osób nie patrzy na takie aspekty, to warto podkreślić, że wiąże się to z nowymi miejscami pracy. Jednak, największe korzyści rozwoju recyklingu modułów fotowoltaicznych to te wyrażane za pomocą liczb. Do 2050 roku, uda się odzyskać 11 miliardów funtów, zainwestowanych w pracujące już instalacje PV, co daje możliwość wyprodukowania 2 miliardów nowych paneli bez konieczności inwestowania w surowce. Przekłada się to na możliwość wyprodukowania 630 GW energii. Wszystko to, za sprawą ponownego użycia wyeksploatowanych już materiałów.

Źródła:

  • https://earth911.com/eco-tech/recycle-solar-panels/
  • https://www.greenmatch.co.uk/blog/2017/10/the-opportunities-of-solar-panel-recycling
  • https://www.livingcircular.veolia.com/en/industry/first-recycling-plant-europe-solar-panels
Uluru Australia
Poprzedni artykuł

Płonąca Australia to utracone światy [zdjęcia]

Następny artykuł

Więcej znaczy lepiej? Przyglądamy się ekologicznym działaniom firm na początku 2020 roku.

Ostatnie z kategorii