Mint minden termék, a fotovoltaikus napelemek Korlátozott hasznos élettartamúak. Általában egy napelem átlagos élettartama 25-30 év. Ha ciklusuk véget ért, azokat ki kell cserélni, ami azt eredményezi, hogy a hulladékot megfelelően kell kezelni, nehogy környezeti problémává váljon. Itt van a jelentősége napelemek újrahasznosítása.
Mivel az elkövetkező évekre több millió tonnányi napelem-hulladék várható, fontos megérteni az újrahasznosítási folyamatokat, és azt, hogy milyen előrelépés történik az értékes anyagok visszanyerése terén ezekből a napelemes berendezésekből. Az újrahasznosítás nemcsak a környezetterhelést csökkenti, hanem forrást is biztosíthat új panelek gyártásához.
Miért fontos a napelemek újrahasznosítása?
A növekedés a napenergia-ipar Az elmúlt években exponenciális volt. A megújuló energiaforrások térnyerése világszerte megnövelte a fotovoltaikus panelek telepítését. A 25 és 30 év közötti hasznos élettartam miatt most az a kihívás, hogy a kiselejtezett paneleket úgy kezeljük, hogy az ne okozzon negatív hatást a környezetre.
A panelek főként üvegből, alumíniumból, műanyagból és szilíciumból készülnek. Ezek az anyagok többnyire újrahasznosíthatók, de ha nem megfelelően kezelik őket, megnövelhetik a hulladéklerakókba kerülő hulladék mennyiségét. A napenergia-ipar növekedésével a napelemes hulladék mennyisége is növekedni fog. Valójában 2030-ra várhatóan több mint Évi 130,000 XNUMX tonna csak Európában.
A napelemek újrahasznosítása több okból is kulcsfontosságú:
- Hulladékcsökkentés: Az anyagok újrahasznosításával megakadályozzuk, hogy szennyező hulladéklerakókba kerüljenek.
- Anyagvisszanyerés: A panelek értékes anyagokat tartalmaznak, például alumíniumot és üveget, amelyek újra felhasználhatók új panelek készítéséhez.
- Környezeti hatás: A jó újrahasznosítási folyamat megakadályozza a mérgező anyagok, például kadmium vagy ólom általi szennyeződést, amely bizonyos típusú panelekben jelen van.
- Körkörös gazdaság: Az újrahasznosítás támogatja a körkörös gazdaság modelljét, minimalizálva az új természeti erőforrások felhasználását, és ösztönzi azok újrafelhasználását.
Milyen anyagokat nyernek vissza a napelemek újrahasznosítása során?
A napelemek újrahasznosítása magában foglalja az egyes alkatrészeinek szétválasztását, hogy újra felhasználhatók legyenek. Az alábbiakban részletezzük a legfontosabb anyagokat és azok újrahasznosítási lehetőségeit:
- Üveg: A napelemek tömegének körülbelül 80%-át teszi ki. Az üveg akár 95%-ban újrahasznosítható, új panelek készítésére vagy más iparágakban használható fel.
- Alumínium: A panelkeret alumíniumból készül, amely 100%-ban újrahasznosítható. Új termékek, köztük más megújuló energiát hasznosító eszközök gyártásánál használják.
- Szilícium: Ez a fotovoltaikus cellák fő alkotóeleme. Bár nehezebb újrahasznosítani, 85%-a újrafelhasználható új napelemek készítésére vagy más technológiai alkalmazásokra.
- Műanyagok: A napelemeket becsomagoló és védő műanyagok szintén 75%-ban újrahasznosíthatók. Ezeket általában új műanyag termékek gyártásánál használják.
A napelemek újrahasznosítására vonatkozó szabályok és előírások
2012 óta az Európai Unió (EU) létrehozta a törvényi kötelezettség a napelemek újrahasznosítására az elektromos és elektronikus berendezések hulladékairól (WEEE) szóló 2012/19/EU irányelv alapján. Ez a rendelet különleges kötelezettségeket ró a napelem-gyártókra, importőrökre és forgalmazókra a hulladék megfelelő kezelésének biztosítására.
Spanyolországban ezt a szabályozást a 110/2015 királyi rendelet, amely megállapítja, hogy a fotovoltaikus panelek gyártói kötelesek összegyűjteni és kezelni hulladékaikat a berendezés hasznos élettartamának végén. A vállalatoknak gondoskodniuk kell a panelek begyűjtéséről, feldolgozásáról és újrahasznosításáról a hatályos előírásoknak megfelelően.
Ez a jogi keret több, a napelemek újrahasznosítására szakosodott vállalat és központ létrejöttét segítette elő, mint például a Recyclia és a PV Cycle, amely szervezet 2007 óta foglalkozik a panelek begyűjtésével és újrahasznosításával Európában.
Hogyan hasznosítják újra a napelemeket?
A napelemek újrahasznosítási folyamata több szakaszon megy keresztül. Az alábbiakban ismertetjük a legfontosabb lépéseket:
- Panel szétszerelés: Az alumínium keret el van választva a paneltől, amely 100%-ban újrahasznosítható. Ezután a kábeleket és a csatlakozódobozt eltávolítják.
- Üveg eltávolítás: Az üveg, amely a panel legnagyobb tömegét képviseli, leválasztott és 95%-ban újrahasznosított. Ezt az anyagot újra felhasználják új panelek gyártásához vagy más iparágakban.
- Hőkezelés: A műanyag és szerves komponensek párolgásuk miatt magas hőmérsékletnek vannak kitéve. Ez a kezelés lehetővé teszi a szilícium 85%-os újrahasznosítását is.
- Fém elválasztás: A besorolás az újrahasznosítható fémekből, például alumíniumból és rézből áll. Ezeket újra felhasználják az ipari folyamatokban.
Kezdeményezések és előrelépések a fotovoltaikus újrahasznosítás terén
Jelenleg számos kutatási és fejlesztési projekt folyik a napelemek újrahasznosítási folyamatának optimalizálására és javítására.
Az egyik ilyen kezdeményezés az ReProSolar, egy európai együttműködés, amely az újrahasznosítás hatékonyságának javítására és ezen eljárások költségeinek csökkentésére törekszik. Figyelemre méltó az egyesület is Hasznosítsa újra Spanyolországban, ahol az anyagok több mint 88%-át sikerült visszanyerni a kezelt panelekből.
Továbbá a francia cég Veolia Újrahasznosító üzemet fejlesztett ki a franciaországi Roussetben, amely robotokat használ a napelemek darabjainak szétválasztására és az anyagok újrahasznosításának maximalizálására. 2018-ban ez az üzem több mint 1.500 tonna napelemet hasznosított újra.
A napelem-újrahasznosítás jövője
A napenergia folyamatos növekedésével elkerülhetetlen a PV hulladék mennyiségének növekedése. Ebben az értelemben elengedhetetlen az újrahasznosítási technológiák tökéletesítésének folytatása, valamint olyan politikák végrehajtása, amelyek ösztönzik ezen anyagok visszanyerését és újrafelhasználását.
A következő években a kiselejtezett napelemek mennyisége várhatóan jelentősen növekedni fog, világszerte több millió tonna hulladékot érhet el. A Nemzetközi Megújuló Energia Ügynökség (IRENA) becslései szerint 2050-re akár 78 millió tonna fotovoltaikus hulladék, de hatékony újrahasznosítási rendszerrel ezt a hulladékot gazdasági és környezetvédelmi lehetőséggé lehetne alakítani, elkerülve a természeti erőforrások folyamatos kiaknázását.
A napelemeket alkotó anyagok újrahasznosítása kulcsfontosságú az energiaszektor fenntarthatósága felé való elmozduláshoz. Ahogy egyre több fotovoltaikus berendezés éri el hasznos élettartama végét, egyre nyilvánvalóbbá válik a megfelelő infrastruktúra kialakításának szükségessége e hulladék hatékony kezelésére.