Panele słoneczne – ekologiczne wyzwanie czy katastrofa? Potrzeba skutecznego recyklingu przed nami
Podczas gdy są one promowane na całym świecie jako kluczowe narzędzie w redukcji emisji dwutlenku węgla, panele słoneczne mają żywotność do 25 lat. Eksperci twierdzą, że miliardy paneli będą w końcu musiały zostać zutylizowane i zastąpione.
“Na całym świecie zainstalowano ponad jeden terawat mocy słonecznej. Zwykłe panele słoneczne mają moc około 400 W, więc jeśli uwzględnić zarówno dachy jak i farmy słoneczne, może być nawet 2,5 miliarda paneli słonecznych” – mówi dr Rong Deng, ekspert ds. recyklingu paneli słonecznych na Uniwersytecie Nowej Południowej Walii w Australii.
Według brytyjskiego rządu, w Wielkiej Brytanii znajduje się dziesiątki milionów paneli słonecznych, ale brakuje specjalistycznej infrastruktury do ich utylizacji i recyklingu.
Eksperci ds. energii domagają się pilnych działań rządowych, aby zapobiec nadciągającej globalnej katastrofie środowiskowej.
“Do 2050 roku będzie to góra odpadów, jeśli teraz nie rozpoczniemy procesu recyklingu” – mówi Ute Collier, zastępca dyrektora Międzynarodowej Agencji Energii Odnawialnej.
“Produkujemy coraz więcej paneli słonecznych – co jest świetne – ale jak sobie poradzimy z odpadami?” – pyta.
Mamy nadzieję, że ważny krok zostanie podjęty pod koniec czerwca, kiedy to na terenie Francji oficjalnie otworzy się pierwsza na świecie fabryka w pełni dedykowana recyklingowi paneli słonecznych.
ROSI, specjalistyczna firma zajmująca się recyklingiem paneli słonecznych, która posiada tę fabrykę, mieszczącą się w alpejskim mieście Grenoble, ma nadzieję w końcu być w stanie odzyskać i ponownie wykorzystać 99% komponentów jednostki.
Oprócz recyklingu przednich szklanych paneli i aluminiowych ram, nowa fabryka może odzyskiwać niemal wszystkie cenne materiały zawarte w panelach, takie jak srebro i miedź, które zazwyczaj są jednymi z trudniejszych do wydobycia materiałów.
Te rzadkie materiały mogą być następnie poddane recyklingowi i wykorzystane do produkcji nowych, bardziej wydajnych jednostek słonecznych.
Konwencjonalne metody recyklingu paneli słonecznych odzyskują większość aluminium i szkła, ale ROSI
twierdzi, że odzyskiwane szkło, zwłaszcza, jest stosunkowo niskiej jakości. Szkło odzyskane za pomocą tych metod można wykorzystać do produkcji płytek lub do piaskowania – można je również mieszać z innymi materiałami w celu produkcji asfaltu – jednak nie nadaje się do zastosowań, gdzie wymagane jest szkło wysokiej jakości, takie jak produkcja nowych paneli słonecznych.
Okres boomu Nowa fabryka ROSI zostanie otwarta w okresie boomu instalacji paneli słonecznych. Moc generowana przez energię słoneczną na świecie wzrosła o 22% w 2021 roku. W Wielkiej Brytanii co miesiąc montowanych jest około 13 000 paneli fotowoltaicznych (PV), z czego większość na prywatnych domach.
W wielu przypadkach jednostki słoneczne stają się stosunkowo nieekonomiczne zanim osiągną swój spodziewany czas eksploatacji. Nowe, bardziej wydajne modele pojawiają się regularnie, co oznacza, że zastąpienie paneli słonecznych w wieku 10 lub 15 lat nowymi wersjami może być tańsze.
Jeśli obecne trendy wzrostu będą kontynuowane, według pani Collier, ilość zużytych paneli słonecznych może być ogromna. “Do 2030 roku przewidujemy, że będziemy mieć cztery miliony ton [odpadów] – co jest wciąż możliwe do zarządzania – ale do 2050 roku może się okazać, że na całym świecie będzie ponad 200 milionów ton.”
Dla porównania, obecnie na świecie produkuje się rocznie łącznie 400 milionów ton plastiku.
Wyzwania związane z recyklingiem Powodem, dla którego istnieje tak niewiele zakładów recyklingu paneli słonecznych, jest brak dużej ilości odpadów do przetworzenia i ponownego wykorzystania do niedawna. Pierwsza generacja paneli słonecznych dla domów dopiero teraz zbliża się do końca swojego okresu użytkowania. Eksperci twierdzą, że pilne działania są teraz konieczne.
“To jest właśnie czas, aby o tym myśleć” – mówi pani Collier.
Francja jest już liderem wśród europejskich państw pod względem przetwarzania odpadów fotowoltaicznych, twierdzi Nicolas Defrenne. Jego organizacja, Soren, współpracuje z ROSI i innymi firmami, koordynując wyłączanie z eksploatacji paneli słonecznych we Francji.
“Największy panel, który wyłączyliśmy, zajęło nam trzy miesiące” – wspomina pan Defrenne.
Jego zespół w Soren eksperymentuje z różnym sposobami recyklingu zebranych paneli słonecznych: “Rzucamy wszystko na ścianę i sprawdzamy, co się przyklei.”
W nowoczesnej fabryce ROSI w Grenoble panele słoneczne są starannie rozkładane, aby odzyskać cenne materiały, takie jak miedź, krzem i srebro. Każdy panel słoneczny zawiera tylko niewielkie fragmenty tych cennych materiałów, a te fragmenty są tak splecione z innymi komponentami, że do tej pory nie były one ekonomicznie opłacalne do oddzielenia.
Jednak ze względu na ich wartość, skuteczne odzyskiwanie tych cennych materiałów może być przełomem, jak twierdzi pan Defrenne: “Ponad 60% wartości jest zawarte w 3% masy paneli słonecznych.”
Zespół w Soren ma nadzieję, że w przyszłości można odzyskać prawie trzy czwarte materiałów potrzebnych do produkcji nowych paneli słonecznych, w tym srebro, z wycofanych jednostek PV i przetworzyć je na pomoc w przyspieszeniu produkcji nowych paneli.
Jednak brytyjscy naukowcy próbują rozwijać podobną technologię do ROSI. W zeszłym roku badacze z Uniwersytetu w Leicester ogłosili, że opracowali sposób wydobywania srebra z jednostek PV za pomocą solanki. Jednak do tej pory ROSI jest jedyną firmą w swojej branży, która przeskalowała swoje działania na poziom przemysłowy.
Co więcej, technologia jest kosztowna. W Europie importujący lub producenci paneli słonecznych są odpowiedzialni za utylizację, gdy stają się one niepotrzebne. Wielu z nich korzysta z tańszych metod, takich jak rozdrabnianie czy rozdrabnianie odpadów.
Pan Defrenne przyznaje, że intensywne recyklingowanie paneli słonecznych jest wciąż na wczesnym etapie rozwoju. Soren i jego partnerzy zrecyklingowali niecałe 4 000 ton francuskich paneli słonecznych w ubiegłym roku.
Jednak istnieje potencjał do wykonania znacznie większej ilości prac w tym zakresie, a pan Defrenne postawił sobie za cel przywództwo Francji w tej dziedzinie.
“Waga wszystkich nowych paneli słonecznych sprzedanych w zeszłym roku we Francji wynosiła 232 000 ton, więc gdy dojdzie do ich zużycia za 20 lat, tyle będę musiał zbierać każdego roku. Kiedy to się stanie, moim osobistym celem jest zapewnienie, że Francja będzie liderem technologicznym na świecie.”
