Forrás:greenbiz.com
A napelemek élettartama 25-30 év, de értékes fémeket, köztük ezüstöt és rezet tartalmaznak. A lejárt panelek hamarosan megnövekedése miatt olyan cégek jelennek meg, amelyek az újrafelhasználható anyagok újrahasznosítására törekednek, és távol tartják a paneleket a hulladéklerakóktól.
A texasi Odesszában a SolarCycle nevű startup dolgozói teherautókat raknak ki, amelyek az Egyesült Államok kereskedelmi napenergia-farmjairól frissen szedett, elhasználódott fotovoltaikus paneleket szállítanak. Elválasztják a paneleket az alumínium keretektől és az elektromos dobozoktól, majd olyan gépekbe táplálják, amelyek leválasztják az üvegüket a laminált anyagokról, amelyek mintegy negyed évszázada segítettek áramot termelni a napfényből.
Ezután a paneleket megőrlik, felaprítják, és szabadalmaztatott eljárásnak vetik alá, amely az értékes anyagokat – főleg ezüstöt, rezet és kristályos szilíciumot – kivonja. Ezeket az alkatrészeket értékesíteni fogják, akárcsak az alacsonyabb értékű alumíniumot és üveget, amelyek akár a napelemek következő generációjába is bekerülhetnek.
Ez a folyamat bepillantást enged abba, hogy mi történhet a nyugdíjba vonult napelemek várható megnövekedésével, amelyek az Egyesült Államok leggyorsabban növekvő energiaforrását képviselő iparágból származnak. Ma az Egyesült Államokban a panelek nagyjából 90 százaléka veszített hatékonyságából. koruk miatt vagy hibásan hulladéklerakókba kerülnek, mert ez a lehetőség az újrahasznosításuk töredékébe kerül.
Ám az Egyesült Államokban az újrahasznosítás szószólói szerint az értékes anyagok, például az ezüst és a réz fokozott újrafelhasználása elősegítené a körforgásos gazdaság fellendítését, amelyben az anyagok folyamatos újrafelhasználása csökkenti a hulladékot és a szennyezést. A Nemzeti Megújuló Energia Laboratórium (NREL) 2021-es jelentése szerint a PV panelek újrahasznosítása csökkentheti annak kockázatát is, hogy a hulladéklerakók méreganyagokat szivárogtassanak a környezetbe; az ellátási lánc stabilitásának növelése, amely nagymértékben függ a délkelet-ázsiai importtól; csökkentse a szoláris és más típusú gyártók nyersanyagköltségét; és kiterjeszti a piaci lehetőségeket az amerikai újrahasznosítók számára.
A 2030-ig visszavonuló amerikai napelemek körülbelül 3,000 amerikai futballpályát fednének le.
Természetesen a leromlott, de még működőképes panelek újrafelhasználása még jobb megoldás. E panelek milliói kerülnek a fejlődő országokba, míg másokat otthonuk közelében újrahasznosítanak. A SolarCycle például egy erőművet épít texasi gyárába, amely felújított modulokat használ majd.
A lejárt panelek jövőbeli tömkelege arra készteti a maroknyi napelem-újrahasznosítót, hogy megoldja a közművek, a városok és a magáncégek megújuló energia kapacitásának jelenlegi felépítése közötti eltérést – évente több millió panelt szerelnek fel világszerte –, és olyan létesítmények hiánya, amelyek biztonságosan tudják kezelni ezt az anyagot, amikor eléri hasznos élettartama végét, körülbelül 25-30 éven belül.
A Solar Energy Industries Association és a Wood Mackenzie tanácsadó cég legfrissebb negyedéves jelentése szerint 2023 és 2027 között a napenergia-kapacitás az Egyesült Államok összes szegmensében átlagosan évi 21 százalékkal nő. A várható növekedést segíti a mérföldkőnek számító 2022-es inflációcsökkentési törvény, amely a megújuló energiaforrások támogatása mellett 30 százalékos adókedvezményt biztosít a lakossági napelemes létesítmények számára.
Az NREL becslése szerint az Egyesült Államokban 2021-től telepített és 2030-ig nyugdíjba vonuló napelemekkel lefedett terület körülbelül 3,000 amerikai futballpályát fedne le. "Jó kis pazarlás" - mondta Taylor Curtis, a laboratórium jogi és szabályozási elemzője. Az ipar 10 százalék alatti újrahasznosítási aránya azonban messze elmarad az iparág növekedésére vonatkozó optimista előrejelzésektől.
2050-re a napelemekből kinyerhető nyersanyagok értéke meghaladhatja a 15 milliárd dollárt.
Jesse Simons, a mintegy 30 embert foglalkoztató SolarCycle társalapítója, amely decemberben kezdte meg működését, elmondta, hogy a szilárdhulladék-lerakók általában 1-2 dollárba kerülnek egy napelem befogadásáért, ami körülbelül 5 dollárra emelkedik, ha az anyag veszélyes hulladéknak minősül. Ezzel szemben cége 18 dollárt kér panelenként. Az ügyfelek hajlandóak fizetni ezt a díjat, mert előfordulhat, hogy nem találnak olyan hulladéklerakót, amely engedéllyel rendelkezik veszélyes hulladékok fogadására és jogi felelősséget vállalna érte, valamint mert minimalizálni akarják régi paneljeik környezeti hatását – mondta Simons, a Sierra Club korábbi ügyvezetője. .
A SolarCycle környezeti elemzést nyújt ügyfelei számára, amely bemutatja a panelek újrahasznosításának előnyeit. Például az alumínium újrahasznosítása 95 százalékkal kevesebb energiát használ fel, mint a szűz alumínium előállítása, amely viseli a nyersanyag, a bauxit bányászatának, majd a szállításának és finomításának költségeit.
A vállalat becslései szerint az egyes panelek újrahasznosítása 97 font CO2 kibocsátását elkerüli; ez a szám több mint 1,5 tonna CO2-ra emelkedik, ha egy panelt újra felhasználnak. Az Értékpapír- és Tőzsdefelügyelet javasolt szabálya értelmében a nyilvánosan működő vállalatoknak nyilvánosságra kell hozniuk azokat az éghajlattal kapcsolatos kockázatokat, amelyek valószínűleg jelentős hatással lesznek üzleti tevékenységükre, beleértve az üvegházhatású gázok kibocsátását is.
A SolarCycle üzemben a napelemekről leválasztott alumíniumot a közeli fémtelepen árulják. Az üveget panelenként mindössze néhány centért árulják, hogy újra felhasználják olyan alapvető termékekben, mint a palackok, de Simons reméli, hogy végül elég lesz belőle, hogy magasabb áron eladja egy új napelem-lemezeket gyártónak.
Júliusban Kaliforniában csak egy újrahasznosító üzem volt, amely elfogadta a napelemeket.
A napelemek alapanyagaként használt kristályos szilíciumot is érdemes visszanyerni – mondta. Bár finomítani kell a jövőbeni panelekben való felhasználáshoz, használata elkerüli az új szilícium bányászatából és feldolgozásából eredő környezeti hatásokat.
A SolarCycle egyike annak az öt amerikai vállalatnak, amely a SEIA szerint képes újrahasznosítási szolgáltatásokat nyújtani. Az Egyesült Államok Környezetvédelmi Ügynöksége szerint az iparág még gyerekcipőben jár, és még mindig azon gondolkodik, hogyan lehet pénzt keresni a panelalkatrészek visszanyerésével, majd eladásával. "Ennek az újrahasznosítási folyamatnak az elemei megtalálhatók az Egyesült Államokban, de ez még nem valósul meg nagy léptékben" - mondta az EPA az iparág áttekintésében.
2016-ban a Nemzetközi Megújuló Energia Ügynökség (IRENA) előrejelzése szerint a 2030-as évek elejére a leszerelt PV panelek globális mennyisége a telepített panelek számának körülbelül 4 százaléka lesz. A 2050-es évekre a napelem-hulladék mennyisége legalább évi 5 millió tonnára emelkedik – közölte a hivatal. Kína, a világ legnagyobb napenergia-termelője várhatóan 2050-re összesen legalább 13,5 millió tonna panelt von ki, ami messze a legnagyobb mennyiség a főbb napenergia-termelő országok között, és majdnem kétszer annyi, mint amennyit az Egyesült Államok nyugdíjba vonultat. addigra az IRENA jelentése szerint.
A napelempanelekből világszerte műszakilag kinyerhető nyersanyagok 2030-ra összesítve elérhetik a 450 millió dollárt (2016-ban), ami nagyjából megegyezik a mintegy 60 millió új panel gyártásához szükséges nyersanyagköltséggel, vagyis 18 gigawatt teljesítményt. termelő kapacitás. A jelentés szerint 2050-re a megtérülő érték összesítve meghaladhatja a 15 milliárd dollárt.
Jelenleg azonban a napelem-újrahasznosítók jelentős gazdasági, technológiai és szabályozási kihívásokkal néznek szembe. Az NREL-től Curtis szerint a probléma egy része a panelek újrahasznosítási arányára vonatkozó adatok hiánya, ami hátráltatja az olyan lehetséges szakpolitikai válaszokat, amelyek több ösztönzést jelenthetnek a napelem-farmok üzemeltetői számára, hogy az elhasználódott paneleket újrahasznosítsák, ahelyett, hogy kidobják őket.
Egy másik probléma az, hogy a Toxicity Characteristic Leaching Procedure - egy EPA által jóváhagyott módszer, amelyet annak meghatározására használnak, hogy egy termék vagy anyag tartalmaz-e veszélyes elemeket, amelyek kimosódhatnak a környezetbe - ismert, hogy hibás. Következésképpen egyes napelemfarm-tulajdonosok „túlmenően kezelik” paneleiket veszélyesnek, anélkül, hogy hivatalosan meghatároznák a veszélyes hulladékot – mondta Curtis. A végén többet fizetnek azért, hogy veszélyes hulladékok kezelésére engedélyezett hulladéklerakókba helyezzék el vagy újrahasznosítsák őket.
A Nemzetközi Energia Ügynökség felmérte, hogy az ólmot, kadmiumot és szelént tartalmazó napelemek hatással vannak-e az emberi egészségre, ha veszélyes hulladékokba vagy kommunális hulladéklerakókba helyezik őket, és megállapította, hogy a kockázat alacsony. Ennek ellenére az ügynökség egy 2020-as jelentésében kijelentette, hogy megállapításai nem jelentik a hulladéklerakás támogatását: az újrahasznosítás "tovább enyhíti" a környezetvédelmi aggályokat.
Az NREL egy alternatív eljárást tanulmányoz annak meghatározására, hogy a panelek veszélyesek-e. "Ezt ki kell derítenünk, mert határozottan befolyásolja az újrahasznosítás versenyképesebbé tételének felelősségét és költségeit" - mondta Curtis.
E bizonytalanságok ellenére négy állam a közelmúltban törvényt fogadott el a fotovoltaikus modulok újrahasznosításáról. A legtöbb napelemes berendezéssel rendelkező Kalifornia engedélyezi a panelek szemétlerakókba helyezését, de csak azután, hogy egy kijelölt laboratórium megállapította, hogy nem veszélyesek, ami akár 1500 dollárba is kerülhet. Júliusban Kaliforniában csak egy újrahasznosító üzem volt, amely elfogadta a napelemeket.
Washington államban 2025 júliusában lépnek életbe egy törvény, amely a fotovillamos panelek újrahasznosításának környezetbarát módját biztosítja; A New Jersey-i tisztviselők várhatóan idén tavasszal jelentést adnak ki a fotovillamos hulladék kezeléséről; Észak-Karolina pedig arra utasította az állami környezetvédelmi tisztviselőket, hogy tanulmányozzák a közüzemi méretű napenergia-projektek leszerelését. (Észak-Karolina előírja, hogy a napelemeket veszélyes hulladékként kell ártalmatlanítani, ha nehézfémeket, például ezüstöt vagy – régebbi panelek esetén – hat vegyértékű krómot, ólmot, kadmiumot és arzént tartalmaznak.)
Az Európai Unióban az elhasználódott fotovoltaikus paneleket 2012 óta elektronikai hulladékként kezelik az EU elektromos és elektronikus berendezések hulladékairól szóló irányelve, az úgynevezett WEEE értelmében. Az irányelv előírja, hogy minden tagállam betartsa a minimális szabványokat, de az e-hulladékok újrahasznosításának tényleges aránya nemzetenként eltérő – mondta Marius Mordal Bakke, a Rystad Energy, a norvégiai oslói székhelyű kutatócég napenergia beszállítói kutatásokért felelős vezető elemzője. . E törvény ellenére az EU napelem-újrahasznosítási aránya semmivel sem jobb, mint az Egyesült Államokban – 10 százalék körüli –, főként az értékes anyagok panelekből történő kinyerésének nehézségei miatt – mondta Bakke.
De azt jósolta, hogy az újrahasznosítás akkor válik elterjedtebbé, amikor az elhasználódott panelek száma arra a szintre emelkedik, hogy az üzleti lehetőséget jelent, és értékes anyagokat biztosít az újrahasznosítóknak, amelyeket eladhatnak. A kormányok segíthetnek felgyorsítani ezt az átállást – tette hozzá – azáltal, hogy megtiltják a fotovoltaikus panelek hulladéklerakókban való elhelyezését, és olyan ösztönzőket biztosítanak, mint például adókedvezmények mindenkinek, aki napelemeket használ.
"Egykor a jövőben látni fogja, hogy elég sok panelt leszerelnek majd, hogy el kell kezdenie az újrahasznosítást" - mondta Bakke. "A nyersanyagáraktól függetlenül nyereségessé válik."
