W końcu doczekamy się w pełni nadających się do recyklingu paneli fotowoltaicznych?
Panele fotowoltaiczne od dawna stanowią kluczowy element transformacji energetycznej, pozyskując energię słoneczną i przyczyniając się do redukcji emisji gazów cieplarnianych. Jednak wraz z rosnącą liczbą zainstalowanych paneli na całym świecie pojawia się pytanie: co dzieje się z nimi po zakończeniu okresu eksploatacji? Niestety odpowiedź na to pytanie nie jest już tak pozytywna, ponieważ mierzymy się z coraz większym problemem dotyczącym składowaniem zużytych ogniw fotowoltaicznych. Czy więc w końcu doczekamy się technologii paneli fotowoltaicznych, które będą nadawać się do całkowitego recyklingu? Wszystko na to wskazuje! Dwie holenderskie firmy z branży PV połączyły siły i stworzyły już innowacyjne moduły, które mają być o 60% lżejsze od tych klasycznych, a także przyjazne dla środowiska za sprawą możliwości całkowitego ich recyklingu!
Panel fotowoltaiczny - Czym w ogóle jest i jak działa?
Zanim przejdziemy do tematu recyklingu, warto zrozumieć, jak działają panele fotowoltaiczne. Są one zbudowane z wielu ogniw fotowoltaicznych, najczęściej wykonanych z krzemu. Gdy na powierzchnię panelu pada światło słoneczne, fotony wybijają elektrony, co generuje prąd elektryczny. Ten prąd jest następnie przekształcany w prąd zmienny, znajdujący się w domowych gniazdkach i magazynowany w celu dostarczenia energii do domów, firm lub sieci energetycznych.
Problemy e-waste
Wraz z dynamicznym wzrostem produkcji paneli fotowoltaicznych, pojawia się problem związany z elektronicznymi odpadami (e-waste). Dla porównania, standardowy panel fotowoltaiczny ma 25-letnią gwarancję, a wiele z nich pozostaje w użyciu przez znacznie dłuższy okres. Jednak w pewnym momencie panele te przestają być wydajne lub ulegają uszkodzeniom, co wymusza ich wymianę.
Recykling paneli fotowoltaicznych jest złożonym procesem ze względu na różnorodność materiałów używanych w produkcji. Nie tylko krzemionka, ale także szkło, aluminium, miedź i inne materiały muszą być poddane odpowiedniemu przetwarzaniu, aby uniknąć składowania na wysypiskach i zmniejszyć negatywny wpływ na środowisko.
Aktualny stan recyklingu paneli fotowoltaicznych
Obecnie, przemysł fotowoltaiczny walczy więc z wyzwaniem recyklingu. Większość paneli, które są usuwane z użytku, nie jest recyklingowana w sposób efektywny. Panele trafiają na wysypiska śmieci lub są pozostawiane na składowiskach, co ma potencjalnie negatywny wpływ na środowisko.
Jednakże istnieją już kroki w kierunku poprawy sytuacji. Kilka firm i instytucji badawczych pracuje nad opracowaniem technologii recyklingu paneli fotowoltaicznych, które pozwolą odzyskać cenne materiały i zmniejszyć ilość odpadów. Jednym z obiecujących kierunków jest rozwijanie paneli fotowoltaicznych nadających się do całkowitego recyklingu, o czym za moment wspomnimy.
Ultralekkie i nadające się do recyklingu panele fotowoltaiczne
Wiele najnowszych badań i eksperymentów skupia się na tworzeniu paneli fotowoltaicznych, które nie tylko będą bardziej efektywne energetycznie, ale także nadadzą się do całkowitego recyklingu. Przykładem jest technologia opracowana przez naukowców z University of Cambridge, która polega na tworzeniu ultralekkich paneli fotowoltaicznych opartych na organicznych materiałach. Te panele mają potencjał do całkowitego recyklingu, co oznacza, że po zakończeniu okresu eksploatacji mogą być one rozbierane na składniki i wykorzystywane ponownie w procesie produkcji.
To samo, ale na znacznie większą skalę zrobiły dwie holenderskie firmy, a konkretniej Solarge i Econcore, które nawiązały współpracę w ramach której stworzyły moduły o ponad 60% lżejsze od standardowych, a także takie, które w całości można poddać recyklingowi. Kluczem do sukcesu okazało się zastąpienie ciężkich warstw szkła strukturą plastra miodu.
Co to oznacza w praktyce? Przede wszystkim większą łatwość w montażu, możliwość instalowania ich na mniej wytrzymałych konstrukcjach, a także brak konieczności scalania modułów metalową ramą, co dodatkowo zwiększa ich elastyczność i wytrzymałość. Nowe panele wyróżniają się ponadto większą sprawnością i są w całości dostosowane do recyklingu!
Wyzwania i przyszłość recyklingu paneli fotowoltaicznych
Mimo obiecujących kroków w kierunku paneli fotowoltaicznych nadających się do całkowitego recyklingu, nadal istnieją wyzwania do pokonania. Jednym z nich bez dwóch zdań jest skalowanie produkcji takich paneli na poziomie przemysłowym oraz zapewnienie, że proces recyklingu będzie ekonomicznie opłacalny.
Długoterminowy cel to z kolei stworzenie zamkniętego obiegu gospodarki, w którym stare panele fotowoltaiczne są demontowane, przetwarzane i używane do produkcji nowych paneli. To pozwoli zmniejszyć negatywny wpływ przemysłu fotowoltaicznego na środowisko, zwiększyć efektywność wykorzystania zasobów i ograniczyć ilość e-waste.