Информация

Слънчевите панели започват да се превръщат в токсичен проблем с боклука

Слънчевите панели започват да се превръщат в токсичен проблем с боклука


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.

Слънчевите панели са все по-важен източник на възобновяема енергия, който ще играе съществена роля в борбата срещу изменението на климата. Те също са сложни технологични части, които в края на живота си се превръщат в големи обемисти електронни отпадъци и в момента по-голямата част от света няма план за справяне с това.

Но скоро ще трябва да разработим такъв, защото идват излишните слънчеви електронни отпадъци. До 2050 г. Международната агенция за възобновяема енергия прогнозира, че до 78 милиона тона слънчеви панели ще са достигнали края на своя полезен живот и че светът ще генерира около 6 милиона тона нови слънчеви електронни отпадъци годишно. Докато последният брой е малка част от общия брой електронни отпадъци, които човечеството произвежда всяка година, стандартните методи за електронно рециклиране не са достатъчни за слънчевите панели. Възстановяването на най-ценните материали, включително сребро и силиций, изисква решения за рециклиране по поръчка. И ако не разработим тези решения заедно с политики, които подкрепят широкото им приемане, вече знаем какво ще се случи.

"Ако не приложим рециклирането, много от модулите ще отидат на сметището", каза изследователят на слънчевия университет в Аризона Менг Тао, който наскоро написа рецензионна статия за рециклиране на силициеви слънчеви панели, които включват 95 процента от слънчевия пазар.

Слънчевите панели са изградени от фотоволтаични (PV) клетки, които преобразуват слънчевата светлина в електричество. Когато тези панели влязат в сметищата, се губят ценни ресурси. И тъй като слънчевите панели съдържат токсични материали като олово, които могат да се отделят, докато се разпадат, сметищата създават и нови опасности за околната среда.

Повечето производители на слънчева енергия твърдят, че техните панели ще издържат около 25 години и светът не е започнал да разгръща широко слънчевата енергия до началото на 2000 г. В резултат на това днес някои от тях се извеждат от експлоатация. сравнително малко количество слънчеви панели. PV CYCLE, организация с нестопанска цел, посветена на оползотворяването и рециклирането на слънчеви панели, събира няколко хиляди тона слънчеви електронни отпадъци в целия Европейски съюз всяка година, според директора Ян Клинке. Тази цифра включва слънчеви панели, които са достигнали края на своя полезен живот, но също така и тези, които са били изтеглени от експлоатация по-рано, тъй като са били повредени при буря, са имали някакъв вид дефект на производителя или са били заменени с по-нов модел, и ефективно.

Когато днес слънчевите панели достигнат края на живота си, те са изправени пред няколко възможни съдби. Съгласно законодателството на ЕС производителите трябва да гарантират, че техните слънчеви панели се рециклират правилно. В Япония, Индия и Австралия изискванията за рециклиране са в процес. В САЩ това е Дивият Запад: С изключение на щатския закон във Вашингтон, САЩ няма мандат за слънчево рециклиране. Водените от индустрията усилия за доброволно рециклиране са с ограничен обхват. "В момента сме почти сигурни, че броят им е около 10 процента за рециклирани слънчеви панели", каза Сам Вандерхоф, главен изпълнителен директор на Recycle PV Solar, една от единствените американски компании, посветени на фотоволтаичното рециклиране. Останалото, казва той, отива на сметища или се изнася в чужбина за повторна употреба в развиващите се страни със слаба защита на околната среда.

Дори когато се случи рециклиране, има много място за подобрение. Слънчевият панел по същество е електронен сандвич. Пълнителят е тънък слой от кристални силициеви клетки, които са изолирани и защитени от елементите от двете страни с полимерни и стъклени листове. Всичко се държи заедно в алуминиева рамка. В задната част на панела разпределителна кутия съдържа медно окабеляване, което насочва електричеството, докато се генерира.

Рециклиращите често премахват рамката на панела и неговата кутия за връщане, за да възстановят алуминия и медта, след което раздробяват останалата част от модула, включително стъклото, полимерите и силициевите клетки, които са покрити със сребърен електрод и те са запоени с калай и олово. (Тъй като по-голямата част от тази тегловна смес е стъкло, полученият продукт се счита за нечисто смачкано стъкло.) Тао и колегите му изчисляват, че рециклиращият, който разглобява стандартен 60-клетъчен силициев панел, може да получи около 3 долара за възстановения материал: алуминий, мед и стъкло. Междувременно Vanderhoof казва, че разходите за рециклиране на този панел в САЩ варират от 12 до 25 долара след транспортни разходи, които "често се равняват на разходите за рециклиране". В същото време в държави, които го позволяват, „смятаме, че голямото сляпо място в САЩ за рециклиране е, че разходите далеч надхвърлят приходите“, каза Мън. "Това е от порядъка на съотношение 10 към 1."

Ако най-ценните компоненти на слънчевия панел, а именно силиций и сребро, могат да бъдат отделени и пречистени ефективно, това би могло да подобри приходите от разходи. Малък брой специализирани слънчеви фотоволтаични рециклиращи се опитват да направят това.

Veolia, която управлява единствения в света завод за рециклиране на фотоволтаичен силиций във Франция, смила и раздробява панели и след това използва оптична техника за възстановяване на силиций с ниска чистота. Според Vanderhoof, Recycle PV Solar първоначално използва "топлинен процес и процес на мелница", който може да възстанови повече от 90 процента от материалите, присъстващи в панела, включително сребро и силиций с ниска чистота. Но наскоро компанията получи малко ново оборудване от европейските си партньори, което може да направи "повече от 95 процента възстановяване", каза той, като същевременно отделя много по-добре възстановените материали.

Някои изследователи на PV искат да се справят дори по-добре от това. В друга скорошна статия за преглед екип, ръководен от учени от Националната лаборатория за възобновяема енергия, призовава за разработване на нови процеси за рециклиране, при които всички метали и минерали се възстановяват с висока чистота, с цел рециклирането да стане най-икономично. жизнеспособни и възможно най-полезни за околната среда. Както обяснява водещият автор на изследването Гарвин Хийт, подобни процеси могат да включват използване на топлинна или химическа обработка за отделяне на стъклото от силициевите клетки, последвано от прилагането на други химически или електрически техники за отделяне и пречистване на силиция и различни следи от метали.

"Това, което искаме, е това, което наричаме интегрирана система за рециклиране с висока стойност", каза Хийт пред Grist. „Високата стойност означава, че искаме да възстановим всички съставни материали, които имат стойност от тези модули. Интегрираният се отнася до процес на рециклиране, който може да продължи след всички тези материали и да не се налага да се каскадира от един рециклиращ в друг ”.

В допълнение към разработването на по-добри методи за рециклиране, слънчевата индустрия трябва да помисли как да използва повторно панелите, когато е възможно, тъй като използваните слънчеви панели вероятно ще имат по-висока цена от съдържащите се в тях метали и минерали (и тъй като повторното използване обикновено изисква по-малко енергия от рециклирането). Както е случаят с рециклирането, ЕС е начело в това: чрез своята програма за кръгов бизнес модел за индустрията на слънчева енергия, Европейската комисия финансира поредица от демонстрационни проекти, показващи как те могат да бъдат използвани повторно. слънчеви панели на покрива и слънчеви ферми, дори за захранване на станции за зареждане на електрически велосипеди в Берлин и жилищни комплекси в Белгия.

Recycle PV Solar също ресертифицира и препродава невредими панели, които получава, което според Vanderhoof помага за компенсиране на разходите за рециклиране. И той, и Тао са загрижени, че няколко американски рециклиращи компании продават втора ръка, контролирани от качеството соларни панели в чужбина на развиващите се страни. "И тези страни обикновено нямат разпоредби за електронните отпадъци", каза Тао. "Така че в крайна сметка вие изхвърляте проблема си върху бедна държава."

За да може индустрията за слънчево рециклиране да расте устойчиво, в крайна сметка ще се нуждаят от подкрепящи политики и разпоредби. Моделът на ЕС да накара производителите да финансират възстановяването и рециклирането на слънчеви панели може да бъде добър за Съединените щати да подражават. Но преди това да се случи, американските законодатели трябва да признаят, че проблемът съществува и само се разраства, поради което Vanderhoof отделя много време за обучението им.

„Трябва да се изправим пред факта, че соларните панели отказват с течение на времето и има много такива“, каза той. „И какво правим, когато започнат да се провалят? Не е правилно да носим тази отговорност върху потребителя и това е мястото, където сме сега.


Видео: Недоволство от блока: Магазин-боклуци, сметище под терасите (Септември 2022).