Informacije

Sončne plošče začenjajo postajati strupen problem s smeti

Sončne plošče začenjajo postajati strupen problem s smeti


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Sončni kolektorji so vedno pomembnejši vir obnovljive energije, ki bo imel ključno vlogo v boju proti podnebnim spremembam. Prav tako so zapleteni deli tehnologije, ki se ob koncu življenja spremenijo v velike kosovne koščke e-odpadkov, zdaj pa večina sveta nima načrta, kako bi se s tem ukvarjala.

Toda kmalu ga bomo morali razviti, saj prihaja presežek sončnih e-odpadkov. Do leta 2050 Mednarodna agencija za obnovljivo energijo načrtuje, da bo do 78 milijonov ton sončnih kolektorjev končalo svojo življenjsko dobo in da bo svet ustvaril približno 6 milijonov ton novih sončnih e-odpadkov na leto. Čeprav je zadnja številka majhen del vseh e-odpadkov, ki jih človeštvo proizvede vsako leto, običajni načini recikliranja elektronike za solarne panele niso dovolj. Za pridobivanje najdragocenejših materialov, vključno s srebrom in silicijem, so potrebne rešitve za recikliranje po naročilu. In če teh rešitev ne razvijemo skupaj s politikami, ki podpirajo njihovo splošno sprejemanje, že vemo, kaj se bo zgodilo.

"Če ne bomo uveljavili recikliranja, bo šlo veliko modulov na odlagališča," je povedal raziskovalec sončne energije Univerze v Arizoni Meng Tao, ki je pred kratkim napisal pregledni članek o recikliranju silicijevih sončnih kolektorjev, ki obsegajo 95 odstotkov sončnega trga.

Sončne celice so sestavljene iz fotonapetostnih (PV) celic, ki pretvarjajo sončno svetlobo v elektriko. Ko gredo ti paneli na odlagališča, se zapravijo dragoceni viri. In ker sončni kolektorji vsebujejo strupene materiale, kot je svinec, ki se lahko izločijo, ko se razgradijo, odlagališča odpadkov ustvarjajo tudi nove okoljske nevarnosti.

Večina proizvajalcev sončne energije trdi, da bodo njihovi paneli trajali približno 25 let, svet pa je začel široko uporabljati sončno energijo šele v zgodnjih 2000-ih letih. dokaj majhna količina sončnih kolektorjev. PV CYCLE, neprofitna organizacija, ki se ukvarja s predelavo in recikliranjem sončnih kolektorjev, po besedah ​​direktorja Jana Clynckeja vsako leto zbere več tisoč ton sončnih e-odpadkov po vsej Evropski uniji. Ta številka vključuje sončne celice, ki so končale svojo življenjsko dobo, pa tudi tiste, ki so bile predčasno umaknjene iz obratovanja, ker so bile poškodovane v neurju, so imele napako proizvajalca ali so bile zamenjane z novejšim modelom in učinkovito.

Ko sončne celice danes končajo svoje življenje, jih čaka nekaj možnih usod. V skladu z zakonodajo EU morajo proizvajalci zagotoviti, da se njihovi sončni kolektorji pravilno reciklirajo. Na Japonskem, v Indiji in Avstraliji so zahteve po recikliranju v postopku. V ZDA gre za Divji zahod: z izjemo zveznega zakona v Washingtonu ZDA nimajo pooblastila za recikliranje sonca. Prizadevanja za prostovoljno recikliranje, ki jih vodi industrija, so omejena. "Trenutno smo skoraj prepričani, da je število recikliranih sončnih kolektorjev približno 10 odstotkov," je povedal Sam Vanderhoof, izvršni direktor podjetja Recycle PV Solar, enega od edinih ameriških podjetij, ki se ukvarjajo s fotovoltaično reciklažo. Preostali pravi, da gredo na odlagališča ali izvozijo v tujino za ponovno uporabo v državah v razvoju s šibkim varstvom okolja.

Tudi ko pride do recikliranja, je veliko prostora za izboljšave. Sončna plošča je v bistvu elektronski sendvič. Polnilo je tanka plast kristaliničnih silicijevih celic, ki so na obeh straneh izolirane in zaščitene s polimernimi in steklenimi ploščami. Vse skupaj drži aluminijast okvir. Na zadnji strani plošče je razdelilna omarica bakreno ožičenje, ki usmerja elektriko, ko se proizvaja.

Reciklatorji pogosto odstranijo okvir plošče in njegovo razdelilno omarico, da pridobijo aluminij in baker, nato pa preostali del modula, vključno s steklom, polimeri in silicijevimi celicami, razrežejo s srebrno elektrodo in so spajkani s kositrom in svincem. (Ker je velika večina te utežne zmesi stekla, dobljeni izdelek velja za nečisto zdrobljeno steklo.) Tao in njegovi sodelavci ocenjujejo, da lahko reciklirnik, ki razstavi standardno 60-celično silicijevo ploščo, dobi približno 3 dolarje za predelani material: aluminij, baker in steklo. Vanderhoof medtem pravi, da se stroški recikliranja te plošče v ZDA gibljejo med 12 in 25 dolarji po prevoznih stroških, ki "pogosto ustrezajo stroškom recikliranja." Hkrati pa v državah, ki to dovoljujejo, "mislimo, da je velika mrtva točka v ZDA za recikliranje, da stroški daleč presegajo prihodke," je dejal Meng. "To je približno razmerje 10 proti 1."

Če bi lahko najbolj dragocene sestavne dele sončne celice, in sicer silicij in srebro, učinkovito ločili in očistili, bi to lahko izboljšalo prihodek od stroškov. Majhno število namenskih fotonapetostnih reciklažnikov poskuša to storiti.

Veolia, ki v Franciji upravlja edino tovarno za recikliranje fotovoltaičnega silicija na svetu, melje in drobi plošče, nato pa z optično tehniko pridobiva silicij nizke čistosti. Po mnenju Vanderhoofa je Recycle PV Solar sprva uporabljal "postopek toplotne obdelave in krogličnega mlina", s pomočjo katerega je bilo mogoče pridobiti več kot 90 odstotkov materialov, ki so prisotni v plošči, vključno s srebrom in silicijem nizke čistosti. Toda podjetje je pred kratkim od evropskih partnerjev dobilo nekaj nove opreme, ki lahko "predela več kot 95 odstotkov," je dejal, medtem ko je predelane materiale ločil veliko bolje.

Nekateri raziskovalci PV želijo narediti še boljše od tega. V drugem nedavnem preglednem članku skupina pod vodstvom znanstvenikov iz Nacionalnega laboratorija za obnovljivo energijo poziva k razvoju novih postopkov recikliranja, pri katerih se vse kovine in minerali predelajo z visoko čistostjo, da bi recikliranje postalo najbolj ekonomično donosno in čim bolj koristno za okolje. Kot pojasnjuje vodilni avtor študije Garvin Heath, lahko takšni procesi vključujejo uporabo toplotne ali kemične obdelave stekla od silicijevih celic, čemur sledi uporaba drugih kemičnih ali električnih tehnik za ločevanje in čiščenje silicija ter različnih kovine v sledovih.

"Zahtevamo tisto, čemur pravimo integrirani sistem za recikliranje z visoko vrednostjo," je Heath dejal za Grist. »Visoka vrednost pomeni, da želimo iz teh modulov pridobiti vse sestavne materiale, ki imajo vrednost. Integrirano se nanaša na postopek recikliranja, ki lahko nadaljuje vse te materiale in mu ni treba preklapljati od enega reciklerja do drugega. "

Poleg razvoja boljših metod recikliranja bi morala solarna industrija razmisliti tudi o tem, kako ponovno uporabiti plošče, kadar je to mogoče, saj bodo rabljeni sončni kolektorji verjetno imeli višjo ceno od kovin in mineralov, ki jih vsebujejo (in od ponovna uporaba običajno zahteva manj energije kot recikliranje). Tako kot pri recikliranju je tudi tu v ospredju EU: Evropska komisija s svojim programom krožnega poslovnega modela za industrijo sončne energije financira vrsto demonstracijskih projektov, ki prikazujejo, kako jih je mogoče ponovno uporabiti. strešne sončne celice in sončne farme, celo za napajanje polnilnic za električna kolesa v Berlinu in stanovanjskih kompleksov v Belgiji.

Recycle PV Solar tudi ponovno potrdi in preproda nepoškodovane plošče, ki jih prejme, kar po mnenju Vanderhoofa pomaga pri izravnavi stroškov recikliranja. Tako on kot Tao sta zaskrbljena, ker več ameriških predelovalcev recikliranih sončnih plošč, ki jih nadzorujejo kakovost, prodaja v tujino državam v razvoju. "In te države običajno nimajo predpisov o e-odpadkih," je dejal Tao. "Torej sčasoma svoj problem spreminjate v revno državo."

Da bi industrija sončnega recikliranja trajnostno rasla, bo na koncu potrebovala podporne politike in predpise. Model EU, po katerem bi morali proizvajalci financirati predelavo in recikliranje sončnih kolektorjev, bi bil lahko dober za ZDA. Toda preden se to zgodi, morajo ameriški zakonodajalci spoznati, da težava obstaja in se samo še povečuje, zato Vanderhoof porabi veliko časa za njihovo izobraževanje.

"Moramo se soočiti z dejstvom, da sončni kolektorji sčasoma odpovedo in teh je veliko," je dejal. »In kaj naredimo, ko začnejo propadati? Ni pravilno, da se ta odgovornost prelaga na potrošnika, in tu smo zdaj.


Video: Solárny panel solar panel (Maj 2022).