Как и любой другой продукт, фотоэлектрические солнечные панели имеют ограниченный срок службы. Как правило, средний срок службы солнечной панели составляет от 25 до 30 лет. По истечении этого срока их необходимо заменить, что создает необходимость надлежащей утилизации отходов, чтобы предотвратить возникновение экологической проблемы. Именно здесь переработка солнечных панелей становится крайне важной.
Учитывая, что в ближайшие годы прогнозируются миллионы тонн фотоэлектрических отходов, важно понимать процессы переработки и какой прогресс достигается в восстановлении ценных материалов из этих солнечных установок. Переработка не только снижает воздействие на окружающую среду, но и может предоставить ресурсы для производства новых панелей.
Почему важно перерабатывать солнечные панели?
В последние годы солнечная энергетика переживает экспоненциальный рост. Бум возобновляемой энергии привел к резкому увеличению установки фотоэлектрических панелей по всему миру. Срок службы панелей составляет от 25 до 30 лет, и теперь задача состоит в том, чтобы утилизировать отработанные панели, не нанося вреда окружающей среде.
Солнечные панели изготавливаются преимущественно из стекла, алюминия, пластика и кремния. Эти материалы в основном подлежат переработке, но при неправильном обращении они могут увеличить объем отходов на свалках. По мере роста солнечной энергетики будет расти и количество фотоэлектрических отходов. Фактически, ожидается, что к 2030 году только в Европе будет ежегодно образовываться более 130 000 тонн отработанных солнечных панелей.
Утилизация солнечных панелей имеет решающее значение по нескольким причинам:
- Уменьшение отходов: Перерабатывая материалы, мы предотвращаем их попадание на загрязняющие свалки.
- Восстановление материала: Панели содержат ценные материалы, такие как алюминий и стекло, которые можно повторно использовать для изготовления новых панелей.
- Воздействие на окружающую среду: Хороший процесс переработки предотвращает загрязнение токсичными веществами, такими как кадмий или свинец, присутствующими в некоторых типах панелей.
- Круговая экономика: Переработка поддерживает модель экономики замкнутого цикла, сводя к минимуму использование новых природных ресурсов и поощряя их повторное использование.
Какие материалы восстанавливаются при переработке солнечных батарей?
Переработка солнечной панели предполагает разделение каждого из ее компонентов, чтобы их можно было использовать повторно. Ниже мы подробно описываем наиболее важные материалы и потенциал их переработки:
- Стекло: Он составляет около 80% массы солнечной панели. Стекло может быть переработано на 95% и использоваться для изготовления новых панелей или в других отраслях промышленности.
- Алюминий: Каркас панели изготовлен из алюминия, который на 100% пригоден для вторичной переработки. Он используется при производстве новых продуктов, в том числе других устройств, использующих возобновляемые источники энергии.
- Кремний: Это основной компонент фотоэлектрических элементов. Хотя его труднее переработать, 85% из них можно повторно использовать для изготовления новых солнечных элементов или в других технологических приложениях.
- Пластик: Пластик, который обертывает и защищает солнечные элементы, также на 75% пригоден для вторичной переработки. Обычно их используют при производстве новых пластиковых изделий.
Правила и положения по переработке солнечных батарей
С 2012 года Европейский Союз (ЕС) установил юридическое обязательство по переработке солнечных панелей в соответствии с Директивой 2012/19/ЕС об отходах электрического и электронного оборудования (ОЭЭО). Этот регламент возлагает конкретные обязанности на производителей, импортеров и дистрибьюторов солнечных панелей по обеспечению надлежащего обращения с отходами.
В Испании это правило было введено в действие Королевским указом 110/2015 , который устанавливает, что производители фотоэлектрических панелей обязаны собирать и утилизировать отходы по окончании срока службы оборудования. Компании должны обеспечить сбор, переработку и утилизацию панелей в соответствии с действующими правилами.
Эта правовая база способствовала появлению большего количества компаний и центров, специализирующихся на переработке солнечных панелей, таких как Recyclia и PV Cycle, организации, которая занимается сбором и переработкой панелей в Европе с 2007 года.
Как перерабатываются солнечные панели?
Процесс переработки солнечной панели проходит в несколько этапов. Ниже мы объясним ключевые шаги:
- Демонтаж панели: Алюминиевая рама отделена от панели, которая на 100% пригодна для вторичной переработки. Затем снимаются кабели и распределительная коробка.
- Удаление стекла: Стекло, составляющее наибольший вес панели, отделяется и на 95% перерабатывается. Этот материал повторно используется для производства новых панелей или в других отраслях промышленности.
- Термическая обработка: Пластиковые и органические компоненты подвергаются воздействию высоких температур для испарения. Эта обработка также позволяет перерабатывать кремний на 85%.
- Разделение металлов: Классификация состоит из металлов, подлежащих вторичной переработке, таких как алюминий и медь. Их повторно используют в промышленных процессах.
Инициативы и достижения в области фотоэлектрической переработки
В настоящее время существует множество научно-исследовательских проектов, направленных на оптимизацию и улучшение процесса переработки солнечных панелей.
Одной из таких инициатив является ReProSolar — европейский проект, направленный на повышение эффективности переработки и снижение затрат на эти процессы. Также заслуживает внимания ассоциация Recyclia в Испании, которой удалось восстановить более 88% материалов из переработанных панелей.
Кроме того, французская компания Veolia разработала в городе Руссе завод по переработке отходов, который использует роботов для разделения компонентов солнечных панелей и максимальной переработки материалов. В 2018 году на этом заводе было переработано более 1.500 тонн солнечных панелей.
Будущее переработки солнечных панелей
С продолжающимся ростом солнечной энергетики неизбежно, что объем фотоэлектрических отходов будет увеличиваться. В этом смысле крайне важно продолжать совершенствовать технологии переработки, а также проводить политику, поощряющую восстановление и повторное использование этих материалов.
Ожидается, что в ближайшие годы объем выброшенных солнечных панелей значительно возрастет, достигнув миллионов тонн отходов по всему миру. Международное агентство по возобновляемым источникам энергии (IRENA) оценивает, что к 2050 году может образоваться до 78 миллионов тонн фотоэлектрических отходов , но при наличии эффективной системы переработки эти отходы можно превратить в экономическую и экологическую возможность, предотвратив дальнейшую эксплуатацию природных ресурсов.
Переработка материалов, из которых состоят солнечные панели, является ключом к обеспечению устойчивости энергетического сектора. По мере того, как все больше фотоэлектрических установок подходят к концу своего срока службы, необходимость развития адекватной инфраструктуры для эффективного управления этими отходами становится все более очевидной.