Ha az újrahasznosításról van szónapelemek, a valóság bonyolultabb, mint szétszedni és újra felhasználni az alkatrészeiket.A jelenleg működő újrahasznosítási folyamatok nem hatékonyak, nem beszélve arról, hogy az anyag-visszanyerés költsége rendkívül magas.Ezen az áron érthető, ha inkább teljesen új panelt vásárol.Vannak azonban ösztönzők a napelemek újrahasznosításának optimalizálására – csökkentve a gyártási kibocsátások környezeti hatását, csökkentve a költségeket, és távol tartva a mérgező e-hulladékot a szemétlerakóktól.A napelemes technológia rohamos fejlődésével a napelemek megfelelő feldolgozása és újrahasznosítása a napelem piac szerves részévé vált.
Miből készülnek a napelemek?
Szilícium alapú napelemekA napelemek újrahasznosíthatók?A válasz attól függ, hogy miből készülnek a napelemek.Ehhez tudnia kell valamit a napelemek két fő típusáról.A szilícium messze a leggyakrabban használt félvezető a napelemek gyártásában.Az eddig eladott modulok több mint 95%-át teszi ki, és a második legelterjedtebb anyag a Földön, ezt követi az oxigén.A kristályos szilícium cellák kristályrácsban összekapcsolt szilícium atomokból készülnek.Ez a rács olyan szervezett szerkezetet biztosít, amely lehetővé teszi a fényenergia hatékonyabb elektromos energiává történő átalakítását.A szilíciumból készült napelemek az alacsony költség, a nagy hatékonyság és a hosszú élettartam kombinációját kínálják, mivel a modulok várhatóan 25 évig vagy tovább bírják, és az eredeti energia több mint 80%-át termelik.Vékonyrétegű napelemek A vékonyrétegű napelemek úgy készülnek, hogy egy vékony réteg PV anyagot helyeznek fel egy hordozóanyagra, például műanyagra, üvegre vagy fémre.A vékonyfilmes fotovoltaikus félvezetőknek két fő típusa van: a réz-indium-gallium-szelenid (CIGS) és a kadmium-tellurid (CdTe).Mindegyik közvetlenül a modul felületének elejére vagy hátuljára helyezhető.A CdTe történetesen a második leggyakoribb fotovoltaikus anyag a szilícium után, és cellái olcsó gyártási eljárásokkal készíthetők.A bökkenő az, hogy nem olyan hatékonyak, mint a jó öreg szilícium.Ami a CIGS cellákat illeti, ezek rendelkeznek a PV anyagok legjobb tulajdonságaival, nagy hatékonysággal a laboratóriumban, de a 4 elem kombinálásának összetettsége nagyobb kihívást jelent a laboratóriumból a gyártási szakaszba való átmenetet.Mind a CdTe, mind a CIGS nagyobb védelmet igényel, mint a szilícium a tartós működés érdekében.
Meddig kellnapelemekutolsó?
A legtöbb lakossági napelem nem kevesebb, mint 25 évig működik, mielőtt jelentősen leépülne.A panelek teljesítménye még 25 év után is az eredeti teljesítmény 80%-a.Ezért az Ön napelemei továbbra is a napfényt napenergiává alakítják, de idővel kevésbé hatékonyak.Hallatlan, hogy egy napelem teljesen leálljon, de ügyeljen arra, hogy a leromlás általában elegendő a csere megfontolásához.Az időalapú funkcióromláson kívül más tényezők is befolyásolhatják a napelemek hatékonyságát.A lényeg az, hogy minél hosszabb ideig termelnek hatékonyan a napelemek, annál több pénzt takarít meg.
Fotovoltaikus hulladék – a számokat nézve
Sam Vanderhoof, a Recycle PV Solar munkatársa szerint a napelemek 10%-át jelenleg újrahasznosítják, és 90%-a hulladéklerakókba kerül.Ez a szám várhatóan egyensúlyba kerül, mivel a napelemek újrahasznosítása új technológiai ugrásokat tesz.Íme néhány szám, amelyet figyelembe kell venni:
Az első 5 ország várhatóan közel 78 millió tonna napelem-hulladékot termel 2050-re
A napelemek újrahasznosítása 15 és 45 dollár között van
A napelemek ártalmatlanítása a nem veszélyes hulladéklerakókban közel 1 dollárba kerül
A veszélyes hulladékok hulladéklerakóban történő elhelyezésének költsége körülbelül 5 dollár
A napelemekből újrahasznosított anyagok értéke körülbelül 450 millió dollár lehet 2030-ra
2050-re az összes újrahasznosított anyag értéke meghaladhatja a 15 milliárd dollárt.
A napenergia felhasználása folyamatosan növekszik, és nem túlzás, hogy a távoli jövőben minden új otthont napelemekkel szerelnek majd fel.A napelemekből származó értékes anyagok, köztük az ezüst és a szilícium újrahasznosítása testreszabott napelem-újrahasznosítási megoldásokat igényel.E megoldások kidolgozásának elmulasztása, valamint a széles körű alkalmazásukat támogató politikák katasztrófa receptje.
A napelemek újrahasznosíthatók?
A napelemek gyakran újrahasznosítható vagy újrafelhasználható anyagokból készülnek.Az olyan alkatrészek, mint az üveg és bizonyos fémek a napelemek tömegének körülbelül 80%-át teszik ki, és viszonylag könnyen újrahasznosíthatók.Hasonlóképpen, a napelemek polimerjei és elektronikai alkatrészei újrahasznosíthatók.A napelemek újrahasznosításának valósága azonban bonyolultabb, mint szétszedni és újrafelhasználni az alkatrészeiket.A jelenleg használt újrahasznosítási eljárások nem hatékonyak.Ez azt jelenti, hogy az anyag újrahasznosításának költsége magasabb lehet, mint az új panelek gyártási költsége.
Aggodalmak az anyagok összetett keverékeivel kapcsolatban
A ma értékesített napelemek közel 95%-a kristályos szilíciumból, a fotovoltaikus cellák pedig szilícium félvezetőkből készülnek.Úgy tervezték, hogy évtizedekig ellenálljanak az elemeknek.A napelemek összekapcsolt fotovoltaikus cellákból készülnek, amelyeket műanyagba zárnak, majd üveg és hátlap közé helyeznek.Egy tipikus panel fémkeretből (általában alumíniumból) és külső rézhuzalból áll.A kristályos szilícium panelek elsősorban üvegből készülnek, de tartalmaznak szilíciumot, rezet, nyomokban ezüstöt, ónt, ólmot, műanyagot és alumíniumot is.Míg a napelem-újrahasznosító cégek el tudják választani az alumínium keretet és a külső rézhuzalt, a fotovoltaikus cellákat etilén-vinil-acetát (EVA) műanyag rétegekbe és rétegekbe zárják, majd az üveghez kötik.Ezért további eljárásokra van szükség az ezüst, a nagy tisztaságú szilícium és a réz szeletekből való kinyeréséhez.
Hogyan lehet újrahasznosítani a napelemeket?
Ha kíváncsi arra, hogyan hasznosítsák újra a napelemeket, van mód erre.A műanyag, üveg és fém – a napelemek alapvető építőkövei – egyenként újrahasznosíthatók, de egy funkcionális napelemen belül ezek az anyagok együttesen egyetlen terméket alkotnak.Az igazi kihívás ezért az alkatrészek szétválasztásában rejlik, hogy hatékonyan újrahasznosíthassák őket, miközben foglalkozni kell a speciálisabb újrahasznosítási eljárásokat igénylő szilíciumcellákkal is.A panel típusától függetlenül először a csatlakozódobozokat, a kábeleket és a kereteket el kell távolítani.A szilíciumból álló paneleket jellemzően aprítják vagy zúzzák, és az anyagot az anyag típusától függően mechanikusan leválasztják, majd különböző újrahasznosítási folyamatokba küldik.Egyes esetekben kémiai elválasztásra, úgynevezett delaminációra van szükség a polimer rétegek félvezető- és üveganyagokból való eltávolításához.Az olyan alkatrészek, mint a réz, ezüst, alumínium, szilícium, szigetelt kábelek, üveg és szilícium mechanikusan vagy kémiailag szétválaszthatók és újrahasznosíthatók, de a CdTe napelemelemek újrahasznosítása valamivel bonyolultabb, mint a kizárólag szilíciumból készült alkatrészek.Fizikai és kémiai elválasztást, majd fémkiválást foglal magában.Más eljárások közé tartoznak a polimerek termikus égetése vagy az alkatrészek széthúzása.A "hot knife" technológia elválasztja az üveget a napelemektől azáltal, hogy 356-392 Fahrenheit-fokra melegített hosszú acélpengével vágja át a paneleket.
A második generációs napelemek piacának jelentősége a fotovoltaikus hulladék csökkentésében
A felújított napelemek sokkal olcsóbbak, mint az új panelek, ami nagyban hozzájárul a napenergia-pazarlás csökkentéséhez.Mivel az akkumulátorokhoz szükséges félvezető anyag mennyisége korlátozott, a fő előny az alacsony gyártási és nyersanyagköltség."A töretlen paneleket mindig van valaki, aki hajlandó megvenni és újrafelhasználni valahol a világon" - magyarázza Jay Granat, a Jay's Energy Equipment tulajdonosa.A második generációs napelemek vonzó piacot jelentenek a fotovoltaikus hulladékcsökkentés szempontjából az olyan napelemek esetében, amelyek ugyanolyan hatékonyak, mint az új napelemek kedvező áron.
Következtetés
A lényeg az, hogy amikor a napelemek újrahasznosításáról van szó, ez nem könnyű feladat, és a folyamat számos bonyolultsággal jár.Ez azonban nem jelenti azt, hogy figyelmen kívül hagyhatjuk a napelemek újrahasznosítását, és szemétlerakóba helyezhetjük őket.Környezetbarátabbnak kell lennünk a napelem-újrahasznosítással, csak önző okokból, ha másért nem. Hosszú távon gondoskodunk megélhetésünkről azáltal, hogy őszintén kezeljük a napelemek feldolgozását
Feladás időpontja: 2024.07.07