Cennym źródłem mogą być zużyte instalacje OZE i uboczne produkty spalania węgla

Według szacunków MAE, globalna moc fotowoltaiki ma się prawie potroić, a elektrowni wiatrowych niemal podwoić w latach 2022-2027

W Polsce trwa obecnie boom na rynku fotowoltaiki, a już za kilka lat na Bałtyku wystartują pierwsze inwestycje offshore. W perspektywie nadchodzących lat dla Polski, podobnie jak dla innych krajów UE, które są w trakcie transformacji energetycznej, dużym wyzwaniem będzie zagospodarowanie wyeksploatowanych bądź uszkodzonych wiatraków czy paneli fotowoltaicznych. – W procesie recyklingu takich instalacji OZE możemy odzyskać szereg cennych materiałów i surowców, które będziemy mogli wykorzystać w innych gałęziach gospodarki – zauważa dr hab. inż. Arkadiusz Szymanek z Politechniki Częstochowskiej. Jak wskazuje, dla polskiej energetyki w tej chwili wyzwaniem jest również zagospodarowanie tzw. UPS-ów, czyli ubocznych produktów spalania węgla w elektrowniach, które z powodzeniem mogą zastąpić wiele  surowców naturalnych.

– Odzyskiwanie cennych pierwiastków ze zużytych instalacji OZE to przyszłościowy temat i on już dotyczy niektórych krajów europejskich, które zaczęły wcześniej stosować odnawialne źródła energii w postaci paneli fotowoltaicznych, a niedługo będzie dotyczyć również Polski – mówi agencji Newseria Biznes dr hab. inż. Arkadiusz Szymanek, profesor Politechniki Częstochowskiej, wykładowca Wydziału Inżynierii Mechanicznej i Informatyki tej uczelni. – Te materiały odzyskane ze zużytych instalacji OZE są dość poszukiwane i można je wykorzystać wtórnie w innych gałęziach gospodarki.

Boom inwestycyjny w sektorze OZE, który trwa w Polsce i całej Europie, pociąga za sobą konieczność zagospodarowania części z wyeksploatowanych, wyłączanych farm wiatrowych czy fotowoltaicznych. Ich przeciętna żywotność wynosi 20–30 lat i szacuje się, że tylko w Polsce w najbliższych latach do utylizacji lub recyklingu trafi ponad 100 tys. t zużytych paneli PV. W dłuższej perspektywie ta liczba będzie dużo większa, ponieważ tylko w segmencie prosumentów w Polsce jest już w tej chwili ponad 1,3 mln mikroinstalacji fotowoltaicznych. W większości składają się one z krzemu krystalicznego, ale w wyniku recyklingu zużytych lub uszkodzonych paneli PV można odzyskać też szereg innych, cennych pierwiastków i metali szlachetnych.

– W procesie utylizacji paneli fotowoltaicznych mamy odzysk szkła, aluminium, ale też złota czy platyny, na które jest bardzo duży popyt w gospodarce – mówi ekspert. – Wpisuje się to w ogólną narrację gospodarki obiegu zamkniętego, która przewiduje wtórne wykorzystywanie materiałów i surowców. Model gospodarki, który mieliśmy do tej pory – czyli wyprodukuj, zużyj i wyrzuć – odchodzi do lamusa i próbujemy dawać drugie życie właśnie tego typu wartościowym produktom. Dzięki temu nie musimy wydobywać wciąż nowych surowców, zostawiamy je dla przyszłych pokoleń, oszczędzamy środowisko, ograniczamy emisję CO2 i nie produkujemy odpadów.

Recykling paneli PV jest perspektywiczną branżą. Według raportu „Europe Solar Panel Recycling Market 2022–2027”, opracowanego przez Research and Markets, w 2021 roku wartość tego rynku w Europie wynosiła 110,4 mln dol. (w porównaniu do 49,1 mln dol. jeszcze w 2020 roku). Analitycy szacują, że w kolejnych latach będzie rosła w średniorocznym tempie wynoszącym 18,3 proc., osiągając wartość blisko 303 mln dol. w 2027 roku.

– Gospodarka obiegu zamkniętego w krajach zachodnich już znalazła zastosowanie. Jest sporo opracowań, które pokazują, że idą za tym efekty ekonomiczne, wzrasta PKB, tworzy się nowe miejsca pracy. Dzisiaj takie zawody jak krawiec, szewc praktycznie zanikły, bo obecnie stosujemy taki model: kupujemy, zużywamy, wyrzucamy. Pamiętamy, że jeszcze 20–30 lat temu pewne rzeczy się naprawiało, dzisiaj ciężko znaleźć człowieka, który naprawi nam telewizor, pralkę czy lodówkę. Ale to zaczyna się pomału zmieniać i właśnie w krajach zachodnich taki model możemy obserwować – mówi profesor Politechniki Częstochowskiej.

Metody recyklingu instalacji fotowoltaicznych wciąż są jednak niedoskonałe i mało wydajne kosztowo, dlatego wiele ośrodków pracuje nad ich udoskonaleniem. Należy do nich m.in. bełchatowskie Centrum Badań i Rozwoju GOZ, należące do PGE Polskiej Grupy Energetycznej. Duński Ørsted, który wspólnie z PGE buduje na Bałtyku farmę wiatrową MFW Baltica, współpracuje z kolei z instytutami Sieci Badawczej Łukasiewicz nad technologią recyklingu łopat turbin morskich elektrowni wiatrowych. Do tej pory zazwyczaj były one składowane w glebie albo spalane, co wiąże się z emisją szkodliwych toksyn. Opracowanie odpowiedniej technologii pozwoliłoby jednak wykorzystać surowce i materiały odzyskane z łopat turbin np. do wyrobu produktów serwisowych i wyposażenia nowo budowanych farm wiatrowych albo jednostek, które wciąż są w trakcie eksploatacji. Prace nad technologiami recyklingu paneli słonecznych i łopat wiatraków prowadzi też 2loop Tech wraz z krakowską AGH.

Jak wskazuje ekspert, w kontekście wdrażania gospodarki cyrkularnej w energetyce ważną kwestią jest również zagospodarowanie tzw. UPS-ów, czyli ubocznych produktów spalania. W Polsce tylko w ramach Grupy PGE powstaje co roku kilkanaście milionów ton popiołów, gipsów i żużli, które są ubocznym produktem spalania węgla w elektrowniach i elektrociepłowniach. Spółka PGE Ekoserwis zagospodarowuje część z nich, wytwarzając ponad 200 produktów.

– W ubocznych produktach spalania węgla są zawarte cenne minerały antropogeniczne, które możemy wykorzystywać m.in. w budownictwie, drogownictwie, przemyśle cementowym i betonowym – mówi prof. Arkadiusz Szymanek. – To jest w tej chwili największa grupa materiałów, którą możemy stosować. Mieliśmy takie przykłady, na przykład przy budowie autostrad i innych dróg, gdzie te materiały znalazły swoje zastosowanie.