Vir:greenbiz.com
Solarni paneli imajo življenjsko dobo od 25 do 30 let, vendar vsebujejo dragocene kovine, med drugim srebro in baker. Ker se kmalu pričakuje porast plošč s pretečenim rokom trajanja, se pojavljajo podjetja, ki si prizadevajo reciklirati materiale za ponovno uporabo in preprečiti, da bi plošče prihajale na odlagališča.
V Odesi v Teksasu delavci zagonskega podjetja SolarCycle raztovarjajo tovornjake, ki prevažajo odslužene fotonapetostne panele, sveže izbrane iz komercialnih solarnih elektrarn po Združenih državah. Plošče ločijo od aluminijastih okvirjev in električnih omaric, nato pa jih vnesejo v stroje, ki ločijo njihovo steklo od laminiranih materialov, ki so približno četrt stoletja pomagali proizvajati elektriko iz sončne svetlobe.
Nato se plošče zmeljejo, razrežejo in izpostavijo patentiranemu postopku, ki ekstrahira dragocene materiale – večinoma srebro, baker in kristalni silicij. Te komponente bodo prodane, prav tako manj vreden aluminij in steklo, ki bosta morda končala celo v naslednji generaciji sončnih kolektorjev.
Ta proces ponuja vpogled v to, kaj bi se lahko zgodilo s pričakovanim porastom odsluženih sončnih kolektorjev, ki bodo prihajali iz industrije, ki predstavlja najhitreje rastoči vir energije v ZDA. Danes je približno 90 odstotkov kolektorjev v ZDA izgubilo svojo učinkovitost. zaradi starosti ali ki so okvarjeni, končajo na odlagališčih, ker ta možnost stane le delček recikliranja.
Toda zagovorniki recikliranja v ZDA pravijo, da bi večja ponovna uporaba dragocenih materialov, kot sta srebro in baker, pomagala spodbuditi krožno gospodarstvo, v katerem se odpadki in onesnaževanje zmanjšujejo z nenehno ponovno uporabo materialov. Glede na poročilo Nacionalnega laboratorija za obnovljivo energijo (NREL) iz leta 2021 bi lahko recikliranje fotonapetostnih panelov tudi zmanjšalo tveganje, da bi odlagališča uhajala toksine v okolje; povečati stabilnost dobavne verige, ki je v veliki meri odvisna od uvoza iz jugovzhodne Azije; znižanje stroškov surovin za solarne in druge vrste proizvajalcev; in razširiti tržne priložnosti za predelovalce v ZDA.
Ameriški sončni paneli, ki naj bi se umaknili do leta 2030, bi pokrili približno 3000 igrišča ameriškega nogometa.
Seveda je ponovna uporaba degradiranih, a še vedno delujočih plošč še boljša možnost. Milijoni teh plošč končajo v državah v razvoju, druge pa ponovno uporabijo bližje domu. Na primer, SolarCycle gradi elektrarno za svojo tovarno v Teksasu, ki bo uporabljala prenovljene module.
Obeti za prihodnjo prenasičenost panelov s pretečenim rokom trajanja spodbujajo prizadevanja peščice solarnih reciklažnikov, da bi odpravili neskladje med trenutno kopičenjem zmogljivosti obnovljivih virov energije s strani komunalnih služb, mest in zasebnih podjetij – vsako leto se namesti na milijone panelov po vsem svetu – in pomanjkanje naprav, ki bi lahko varno ravnale s tem materialom, ko doseže konec svoje življenjske dobe, v približno 25 do 30 letih.
Sončna zmogljivost v vseh segmentih v ZDA naj bi se od leta 2023 do 2027 v povprečju povečala za 21 odstotkov na leto, navaja zadnje četrtletno poročilo združenja Solar Energy Industries Association in svetovalnega podjetja Wood Mackenzie. K pričakovanemu povečanju bo pripomogel prelomni zakon o zmanjševanju inflacije iz leta 2022, ki bo med drugimi podporami za obnovljivo energijo zagotovil 30-odstotno davčno olajšavo za sončne instalacije v stanovanjskih objektih.
Območje, ki ga pokrivajo sončni kolektorji, nameščeni v ZDA od leta 2021, ki naj bi jih umaknili do leta 2030, bi po oceni NREL pokrivalo približno 3000 igrišča ameriškega nogometa. "To je precejšen odpadek," je dejal Taylor Curtis, pravni in regulativni analitik v laboratoriju. Toda stopnja recikliranja v industriji z manj kot 10 odstotki močno zaostaja za optimističnimi napovedmi za rast industrije.
Do leta 2050 bi lahko vrednost surovin, pridobljenih iz sončnih kolektorjev, presegla 15 milijard dolarjev.
Jesse Simons, soustanovitelj podjetja SolarCycle, ki zaposluje približno 30 ljudi in je začelo delovati decembra, je dejal, da odlagališča trdnih odpadkov običajno zaračunajo 1 do 2 dolarja za sprejem sončne celice, naraste pa na približno 5 dolarjev, če se material šteje za nevaren odpadek. Nasprotno pa njegovo podjetje zaračuna 18 USD na ploščo. Stranke so pripravljene plačati to ceno, ker morda ne bodo mogle najti odlagališča z dovoljenjem za sprejemanje nevarnih odpadkov in prevzeti zakonske odgovornosti zanje, in ker želijo čim bolj zmanjšati vpliv svojih starih panelov na okolje, je dejal Simons, nekdanji izvršni direktor Sierra Cluba. .
SolarCycle svojim strankam zagotavlja okoljsko analizo, ki prikazuje prednosti recikliranja plošč. Reciklaža aluminija na primer porabi 95 odstotkov manj energije kot izdelava čistega aluminija, ki krije stroške izkopavanja surovine, boksita, nato transporta in rafiniranja.
Podjetje ocenjuje, da se z recikliranjem vsake plošče izognemo emisijam 97 funtov CO2; številka naraste na več kot 1,5 tone CO2, če ploščo ponovno uporabimo. V skladu s predlaganim pravilom Komisije za vrednostne papirje in borzo bodo družbe v javni lasti morale razkriti tveganja, povezana s podnebjem, ki bodo verjetno pomembno vplivala na njihovo poslovanje, vključno z njihovimi emisijami toplogrednih plinov.
Aluminij, odstranjen iz sončnih kolektorjev v tovarni SolarCycle, se prodaja na bližnjem skladišču kovin. Steklo se prodaja le za nekaj centov na ploščo za ponovno uporabo v osnovnih izdelkih, kot so steklenice, vendar Simons upa, da ga bo sčasoma imel dovolj, da ga bo prodal po višji ceni proizvajalcu novih plošč solarnih plošč.
Julija je imela Kalifornija samo 1 obrat za recikliranje, ki je sprejemal sončne celice.
Kristalni silicij, ki se uporablja kot osnovni material v sončnih celicah, je prav tako vreden predelave, je dejal. Čeprav ga je treba izpopolniti za uporabo v prihodnjih ploščah, se z njegovo uporabo izogne vplivom rudarjenja in predelave novega silicija na okolje.
SolarCycle je eno od samo petih podjetij v ZDA, ki jih SEIA navaja kot sposobna zagotavljati storitve recikliranja. Industrija je še vedno v povojih in še vedno ugotavlja, kako zaslužiti z predelavo in nato prodajo komponent plošč, poroča ameriška agencija za varstvo okolja. "Elemente tega procesa recikliranja je mogoče najti v Združenih državah, vendar se še ne dogaja v velikem obsegu," je EPA dejala v pregledu industrije.
Leta 2016 je Mednarodna agencija za obnovljivo energijo (IRENA) napovedala, da bo do začetka leta 2030 svetovna količina razgrajenih PV panelov znašala približno 4 odstotke števila nameščenih panelov. Do leta 2050 se bo količina odpadkov sončnih kolektorjev povečala na najmanj 5 milijonov metričnih ton na leto, so sporočili iz agencije. Pričakuje se, da bo Kitajska, največja svetovna proizvajalka sončne energije, do leta 2050 umaknila skupaj vsaj 13,5 milijona metričnih ton panelov, kar je daleč največja količina med državami, ki proizvajajo sončno energijo, in skoraj dvakrat večja količina od tiste, ki jo bodo umaknile ZDA. do takrat, glede na poročilo IRENA.
Poročilo ugotavlja, da bi lahko bile surovine, ki jih je mogoče tehnično obnoviti iz fotonapetostnih panelov, do leta 2030 kumulativno vredne 450 milijonov dolarjev (glede na leto 2016), kar je približno enako stroškom surovin, potrebnih za proizvodnjo približno 60 milijonov novih panelov ali 18 gigavatov električne energije. proizvodne zmogljivosti. Poročilo pravi, da bi lahko do leta 2050 nadomestljiva vrednost kumulativno presegla 15 milijard dolarjev.
Za zdaj pa se predelovalci sončne energije soočajo s pomembnimi gospodarskimi, tehnološkimi in regulativnimi izzivi. Curtis iz NREL pravi, da je del težave pomanjkanje podatkov o stopnjah recikliranja panelov, kar ovira morebitne odzive politike, ki bi lahko zagotovili več spodbud za operaterje solarnih elektrarn, da reciklirajo panele ob koncu življenjske dobe, namesto da jih odvržejo.
Druga težava je, da je znano, da je postopek izluževanja z značilnostmi strupenosti – metoda, ki jo je odobrila EPA za ugotavljanje, ali izdelek ali material vsebuje nevarne elemente, ki bi se lahko izlužili v okolje – napačen. Posledično nekateri lastniki sončnih elektrarn na koncu "pretirano upravljajo" svoje panele kot nevarne, ne da bi uradno določili nevarne odpadke, je dejal Curtis. Na koncu plačajo več, če jih odložijo na odlagališčih, kjer je dovoljeno ravnati z nevarnimi odpadki, ali jih reciklirajo.
Mednarodna agencija za energijo je ocenila, ali bi solarni kolektorji, ki vsebujejo svinec, kadmij in selen, vplivali na zdravje ljudi, če bi jih odvrgli na odlagališča nevarnih odpadkov ali komunalna odlagališča, in ugotovila, da je tveganje majhno. Kljub temu je agencija v poročilu iz leta 2020 zapisala, da njene ugotovitve ne pomenijo potrditve odlaganja na odlagališčih: recikliranje naj bi "še dodatno ublažilo" okoljske pomisleke.
NREL proučuje alternativni postopek za ugotavljanje, ali so plošče nevarne. "To moramo ugotoviti, ker zagotovo vpliva na odgovornost in stroške, da bi recikliranje postalo bolj konkurenčno," je dejal Curtis.
Kljub tem negotovostim so štiri države nedavno sprejele zakone, ki obravnavajo recikliranje PV modulov. Kalifornija, ki ima največ solarnih naprav, dovoljuje odlaganje plošč na odlagališčih, vendar šele potem, ko jih pooblaščeni laboratorij potrdi kot nenevarne, kar lahko stane več kot 1500 dolarjev. Od julija je imela Kalifornija samo en obrat za recikliranje, ki je sprejemal sončne celice.
V zvezni državi Washington naj bi julija 2025 začeli izvajati zakon, ki je namenjen zagotavljanju okolju prijaznega načina recikliranja PV panelov; Uradniki New Jerseyja pričakujejo, da bodo to pomlad izdali poročilo o ravnanju z odpadki PV; in Severna Karolina je državnim okoljskim uradnikom naročila, naj preučijo razgradnjo solarnih projektov velikega obsega. (Severna Karolina zahteva, da se sončne celice odvržejo med nevarne odpadke, če vsebujejo težke kovine, kot je srebro ali – v primeru starejših plošč – šestvalentni krom, svinec, kadmij in arzen.)
V Evropski uniji se izrabljene fotovoltaične plošče od leta 2012 obravnavajo kot elektronski odpadki v skladu z direktivo EU o odpadni električni in elektronski opremi, znani kot OEEO. Direktiva od vseh držav članic zahteva izpolnjevanje minimalnih standardov, vendar se dejanska stopnja recikliranja e-odpadkov razlikuje od države do države, je povedal Marius Mordal Bakke, višji analitik za raziskave dobaviteljev solarne energije pri Rystad Energy, raziskovalnem podjetju s sedežem v Oslu na Norveškem. . Kljub temu zakonu stopnja recikliranja PV v EU ni nič boljša od stopnje v ZDA – okoli 10 odstotkov – predvsem zaradi težav pri pridobivanju dragocenih materialov iz plošč, je dejal Bakke.
Vendar je napovedal, da bo recikliranje postalo bolj razširjeno, ko se bo število plošč ob koncu življenjske dobe povečalo do te mere, da bo predstavljalo poslovno priložnost, ki bo recikliralcem zagotavljala dragocene materiale, ki jih bodo lahko prodali. Vlade lahko pomagajo pospešiti ta prehod, je dodal, s prepovedjo odlaganja PV plošč na odlagališčih in zagotavljanjem spodbud, kot so davčne olajšave vsem, ki uporabljajo sončne celice.
"Nekoč v prihodnosti boste videli dovolj plošč razgrajenih, da boste morali začeti reciklirati," je dejal Bakke. "Donosno bo postalo samo po sebi ne glede na cene surovin."
