A napelemek újrahasznosításának lehetőségei

Forrás: greenmatch.co.uk

Az energiaipar radikális változáson megy keresztül, és a megújuló energiaforrások felé történő fokozatos elmozdulás több mint nyilvánvaló. Ennek ellenére nem minden, ami fenntarthatónak tűnik, így marad életciklusa végén. Legalábbis ez a leggyakoribb aggodalom a fotovoltaikus (PV) napelemekkel kapcsolatban. Fenntartható energiaforrás, csak a napsugárzástól függ, és képesek áramot szállítani otthonunkba. Mi történik azonban a napelemekkel, ha nem teljesítenek hatékonyan? Fedezze fel az utat az újrahasznosítási folyamat során az alábbi infografikán:

A napelemek élettartama

Mennyi ideig tartanak a napelemek? A kérdés, amelyet a legtöbb ember a napelemek mérlegelésekor gondol. Tanulmányok szerint a napelemek várható élettartama körülbelül 30 év a leszerelés előtt.

A fotovoltaikus panelek élettartama alatt a teljesítmény 20 % -kal csökkenhet. Az első 10-12 év között a hatékonyság maximális csökkenése 10 százalék, a 25 év elérésekor pedig 20 százalék. Ezeket a számokat a gyártók többsége garantálja.

A tapasztalatok azonban azt mutatják, hogy a valóságban a hatékonyság mindössze 6-8 százalékkal csökken 25 év után. A napelemek élettartama tehát jóval hosszabb lehet, mint a hivatalosan megjelölt. A kiváló minőségű PV panelek élettartama elérheti a 30-40 évet is, és később is működőképesek, bár csökken a hatékonyságuk.

A napelemek ártalmatlanítása

Szabályozási szempontból a napelemes panelek hulladéka továbbra is az általános hulladékosztályozás alá tartozik. Egyetlen kivétel van uniós szinten, ahol a PV paneleket az elektromos és elektronikus berendezések hulladékairól szóló irányelv (WEEE) megfelelően hulladékként határozza meg. A PV panel hulladékkezelését tehát ez az irányelv szabályozza, más jogi kereteken kívül.

A napelemgyártókat törvény kötelezi a törvényi előírásokra és az újrahasznosítási szabványokra annak biztosítása érdekében, hogy a napelemek ne váljanak a környezet terhére. Ekkor kezdődtek a technológiák a napelemek újrahasznosítására.

A fotovoltaikus gyártók együttműködtek a kormányzati intézményekkel, és néhány módszert találtak a napenergia -hulladék kezelésére.

Napelem hulladék

Valójában, ha nem vezetnének be újrafeldolgozási folyamatokat, akkor 2020 -ra 60 millió tonna PV -panel hulladék lenne a hulladéklerakókban; mivel minden PV cella bizonyos mennyiségű mérgező anyagot tartalmaz, ez valóban nem túl fenntartható módja lesz az energiaszerzésnek.

A napelemek két fő típusa létezik, amelyek különböző újrahasznosítási módszereket igényelnek. Mindkét típus-szilícium alapú és vékonyréteg alapú-újrahasznosítható különböző ipari eljárások alkalmazásával. Jelenleg a szilícium alapú panelek gyakoribbak, bár ez nem jelenti azt, hogy a vékonyréteg alapú cellák anyaga nem lenne nagy értékű.

A napelemek újrahasznosításával kapcsolatos kutatások számos technológiát eredményeztek. Némelyikük elképesztő 96% -os újrahasznosítási hatékonyságot is elér, de a cél az, hogy a jövőben emeljék a szintet.

Szilícium alapú napelemek újrahasznosítása

A szilícium-alapú PV panelek újrahasznosítási folyamata a tényleges termék szétszerelésével kezdődik, hogy elválassza az alumínium- és üvegrészeket. Az üveg szinte minden (95%-a) újra felhasználható, míg a külső fém alkatrészeket a cellakeret újraformázására használják.

A többi anyagot 500 ° C -on hőkezelő egységben kezelik, hogy megkönnyítsék a cellaelemek közötti kötődést. Az extrém hő hatására a kapszulázó műanyag elpárolog, így a szilíciumcellák készen állnak a további feldolgozásra. Az alátámasztó technológia biztosítja, hogy még ez a műanyag se kerüljön kárba, ezért hőforrásként használják fel a további hőkezeléshez.

A hőkezelés után a zöld hardvert fizikailag elválasztják. Ezek 80% -a könnyen újrafelhasználható, a többi pedig tovább finomítható. A szilícium részecskéket - úgynevezett ostyákat - savval maratják el. A törött ostyákat megolvasztják, hogy újból szilíciummodulok gyártásához használják fel, ami 85% -os újrafeldolgozási arányt eredményez.

Vékony film alapú napelemek újrahasznosítása

Ehhez képest a vékonyrétegű paneleket drasztikusabban dolgozzák fel. Az első lépés az, hogy egy aprítógépbe helyezzük őket. Ezt követően egy kalapácsmalom biztosítja, hogy az összes részecske ne legyen nagyobb 4-5 mm-nél, ami az a méret, ahol a belső anyagokat összetartó laminálás megszakad, és így eltávolítható. A szilícium-alapú PV panelekkel ellentétben a fennmaradó anyag szilárd és folyékony anyagokból áll. Ezek elválasztásához forgó csavart használnak, amely alapvetően tartja a szilárd részeket a csőben, míg a folyadék egy tartályba csöppen.

A folyadékok kicsapási és víztelenítési folyamaton mennek keresztül, hogy biztosítsák a tisztaságot. A kapott anyag fémmegmunkáláson megy keresztül, hogy teljesen elkülönítse a különböző félvezető anyagokat. Ez utóbbi lépés a panelek gyártásakor alkalmazott tényleges technológiától függ; azonban a félvezető anyag átlagosan 95% -a újrafelhasználható.

A szilárd anyagokat úgynevezett közbenső anyagokkal szennyezik, amelyek tömege könnyebb, és vibráló felületen eltávolíthatók. Végül az anyag öblítésen megy keresztül. Marad a tiszta üveg, amely 90% -ban megtakarítja az üvegelemeket az egyszerű újragyártáshoz.

A napelemes hulladékgazdálkodás jövőbeni előnyei

Most, hogy tudjuk, hogy a napelemek újrahasznosíthatók, a kérdés az, hogy milyen egyéb előnyökkel jár a gazdaság számára - ha van ilyen. Nyilvánvaló, hogy megfelelő napelem -újrahasznosító infrastruktúrát kell létrehozni a közeljövőben elhelyezett nagy mennyiségű PV -modul kezelésére. Ha ez megtörténik, számos pozitív tényezőnek és új lehetőségnek leszünk tanúi a gazdaságban.

A PV újrahasznosítás nemcsak több zöld munkahelyet teremt, hanem körülbelül 11 milliárd font megtérülő értéket is 2050 -re. Ez a beáramlás lehetővé teszi 2 milliárd új panel előállítását anélkül, hogy alapanyagokat kellene befektetni. Ez azt jelenti, hogy a korábban használt anyagok újrafelhasználásával körülbelül 630 GW energiát tudnak előállítani.

A folyamatos napenergia árcsökkenésnek köszönhetően egyre több háztartás és vállalkozás dönt úgy, hogy befektet a napelemes rendszerekbe. Ennek eredményeképpen még több gazdasági lehetőség nyílik meg a napelem -újrahasznosítási ágazatban.