ההזדמנויות של מיחזור פאנלים סולאריים

מקור: greenmatch.co.uk

תעשיית האנרגיה חווה שינוי רדיקלי והמעבר ההדרגתי לחיזוי אנרגיה מתחדשת ניכר יותר. עם זאת, לא כל מה שנראה בר קיימא נשאר ככה עם סוף מחזור החיים שלה. לפחות זו הדאגה הנפוצה ביותר לגבי פאנלים סולאריים פוטו-וולטאיים (PV). הם מקור אנרגיה בר קיימא, תלוי רק בקרינת השמש, ומסוגל לספק חשמל לבתים שלנו. עם זאת, מה קורה פאנלים סולאריים כאשר הם לא מצליחים לבצע ביעילות? חקור את המסע שלהם בתהליך המיחזור באינפוגרפיקה שלהלן:

החיים של פאנלים סולאריים

כמה זמן נמשכים פאנלים סולאריים? שאלה שרוב האנשים חושבים בה כאשר שוקלים פאנלים סולאריים. על פי מחקרים, תוחלת החיים של פאנלים סולאריים היא כ -30 שנה לפני הפירוק.

במהלך חיי הפאנלים הפוטו-וולטאיים, עלולה להתרחש ירידה של 20% בקיבולת החשמל. בין 10 ל־12 השנים הראשונות, הירידה המקסימלית ביעילות היא 10%, ו־20% בהגעה ל־25 שנה. נתונים אלה מובטחים על ידי רוב היצרנים.

עם זאת, הניסיון מראה שבמציאות היעילות יורדת ב ־6% עד 8% בלבד לאחר 25 שנה. תוחלת החיים של פאנלים סולאריים עשויה אפוא להיות ארוכה בהרבה ממה שנאמר באופן רשמי. תוחלת החיים של לוחות PV באיכות גבוהה עשוי אפילו להגיע 30 עד 40 שנים, ולהיות עדיין פונקציונלי לאחר מכן, אם כי עם יעילות יורדת.

סילוק פאנלים סולאריים

בהיבט רגולטורי, פסולת פאנל PV עדיין נופלת תחת סיווג הפסולת הכללי. חריג יחיד קיים ברמת האיחוד האירופי, שבו לוחות PV מוגדרים כפסולת אלקטרונית בהוראה לפסולת חשמל וציוד אלקטרוני (WEEE). ניהול הפסולת של פאנל PV מוסדר אפוא על ידי הוראה זו, בנוסף למסגרות משפטיות אחרות.

יצרני התאים הסולאריים מחויבים על פי חוק לעמוד בדרישות משפטיות ספציפיות ובתקני מיחזור כדי לוודא שפאנלים סולאריים לא יהפכו לנטל על הסביבה. אז טכנולוגיות למחזור פאנלים סולאריים החלו לצוץ.

יצרנים פוטו-וולטאיים שיתפו פעולה עם מוסדות ממשלתיים והגיעו לכמה דרכים להתמודד עם פסולת סולארית.

פסולת פאנל סולארי

למעשה, אם תהליכי מיחזור לא היו לשים במקום, יהיו 60 מיליון טונות של לוחות PV פסולת שוכב במזבלות עד שנת 2050; מאז כל תאי PV מכילים כמות מסוימת של חומרים רעילים, זה באמת יהפוך דרך לא כל כך בת קיימא של מקור אנרגיה.

ישנם שני סוגים עיקריים של פאנלים סולאריים, הדורשים גישות מיחזור שונות. ניתן למחזר את שני הסוגים – מבוססי סיליקון ומבוססים על סרט דק – באמצעות תהליכים תעשייתיים ייחודיים. נכון לעכשיו, לוחות מבוססי סיליקון נפוצים יותר, אם כי זה לא אומר שלא יהיה ערך רב בחומרים של תאים מבוססי סרט דק.

מחקרים שנערכו בנושא מיחזור פאנלים סולאריים הביאו לטכנולוגיות רבות. חלקם אף מגיעים ליעילות מיחזור מדהימה של 96%, אך המטרה היא להעלות את הרף גבוה יותר בעתיד.

מיחזור פאנל סולארי מבוסס סיליקון

תהליך המיחזור של לוחות PV מבוססי סיליקון מתחיל בפירוק המוצר בפועל כדי להפריד חלקי אלומיניום וזכוכית. כמעט כל (95%) של הזכוכית ניתן לעשות שימוש חוזר, בעוד כל חלקי מתכת חיצוניים משמשים לעיצוב מחדש של מסגרות תאים.

שאר החומרים מטופלים ב 500 מעלות צלזיוס ביחידת עיבוד תרמית על מנת להקל על הכריכה בין רכיבי התא. בשל החום הקיצוני, הפלסטיק העטוף מתאדה, משאיר את תאי הסיליקון מוכנים לעיבוד נוסף. הטכנולוגיה התומכת מבטיחה שאפילו הפלסטיק הזה לא יתבזבז, ולכן נעשה בו שימוש חוזר כמקור חום לעיבוד תרמי נוסף.

לאחר הטיפול התרמי, החומרה הירוקה מופרדת פיזית. 80% מהם ניתן לעשות שימוש חוזר בקלות, בעוד השאר מעודן עוד יותר. חלקיקי סיליקון – הנקראים ופלים – נחרטים באמצעות חומצה. ופלים שבורים נמסים כדי לשמש שוב לייצור מודולי סיליקון חדשים, וכתוצאה מכך 85% שיעור מיחזור של חומר הסיליקון.

מיחזור פאנל סולארי מבוסס סרט דק

לשם השוואה, לוחות מבוססי סרט דק מעובדים בצורה דרסטית יותר. הצעד הראשון הוא לשים אותם במגרסה. לאחר מכן, פטיש מבטיח כי כל החלקיקים אינם גדולים יותר מ 4-5mm, שהוא הגודל שבו למינציה שמירה על החומרים הפנימיים יחד נשבר, ולכן ניתן להסיר. בניגוד לוחות PV מבוססי סיליקון, החומר הנותר מורכב מחומר מוצק ונוזל כאחד. כדי להפריד אותם, בורג מסתובב מנוצל, אשר בעצם שומר על החלקים המוצקים מסתובבים בתוך צינור, בעוד הנוזל מטפטף לתוך מיכל.

נוזלים עוברים תהליך משקעים וטיהור כדי להבטיח טוהר. החומר המתקבל עובר עיבוד מתכת כדי להפריד לחלוטין את החומרים מוליכים למחצה שונים. השלב האחרון תלוי בטכנולוגיה בפועל המשמשת בעת הפקת הלוחות; עם זאת, בממוצע 95% מחומר המוליכים למחצה נמצא בשימוש חוזר.

עניינים מוצקים מזוהמים עם מה שנקרא חומרים interlayer, אשר קלים יותר במסה וניתן להסירם דרך משטח רוטט. לבסוף, החומר עובר שטיפה. מה שנשאר מאחור הוא זכוכית טהורה, חוסך 90% של אלמנטים זכוכית לייצור מחדש קל.

היתרונות העתידיים של ניהול פסולת סולארית

כעת, כאשר אנו יודעים שניתן למחזר פאנלים סולאריים, השאלה היא אילו יתרונות נוספים הוא מביא לכלכלה – אם בכלל. ברור, תשתית מיחזור פאנל סולארי תקין יהיה צורך להקים כדי לנהל את הנפחים הגדולים של מודולי PV כי יהיה להיפטר בעתיד הקרוב. ברגע שזה יהיה במקום, נהיה עדים למספר גורמים חיוביים והזדמנויות חדשות בתוך הכלכלה.

לא רק מיחזור PV ליצור הזדמנויות עבודה ירוקות יותר, אלא גם כ £11 מיליארד בשווי בר התאוששות עד 2050. זרם זה יאפשר לייצר 2 מיליארד פאנלים חדשים ללא צורך להשקיע בחומרי גלם. משמעות הדבר היא כי תהיה היכולת לייצר סביב 630 GW של אנרגיה רק משימוש חוזר בחומרים שהיו בשימוש בעבר.

הודות לירידות מחירים קבועות של אנרגיה סולארית, יותר ויותר משקי בית ועסקים בוחרים להשקיע במערכות אנרגיה סולארית. כתוצאה מכך, יצוצו הזדמנויות כלכליות נוספות בתחום מיחזור התאים הסולאריים.