fot: Krystian Krawczyk
Program dopłat do 5 tys. zł do zakupu i montażu PV (2-10 kW) ruszył na przełomie sierpnia i września 2019 r.
fot: Krystian Krawczyk
Czy grozi nam kolejny kryzys recyclingowy? Panele słoneczne instalowane około 2000 roku właśnie kończą swój żywot. Łatwiej i taniej je składować niż prowadzić recycling, bo wartość odzyskanych materiałów jest zdecydowanie niższa niż wartość samego panela. Światu nastawionemu na energię odnawialną grozi zasypanie solarnymi, niebezpiecznymi ze względu na obecność cyny i ołowiu śmieciami.
Obecność materiałów niebezpiecznych w panelach wycofanych z eksploatacji może spowodować poważne zanieczyszczenia i problemy zdrowotne, jeśli zostaną uwolnione do środowiska. Najnowszą misją branży paneli słonecznych jest bezpieczne usuwanie lub recykling produktów wycofanych z eksploatacji. Jednak w hierarchii gospodarki odpadami ponowne wykorzystanie lub odzysk uważa się za lepsze niż recykling.
Główny udział w całkowitej masie typowego modułu fotowoltaicznego z krzemu krystalicznego ma szkło (75 proc.), poza tym polimer (10 proc.), aluminium (8 proc.), krzem (5 proc.), miedź (1 proc.), niewielkie ilości srebra, cyny, ołowiu i innych metali. Ołów i cyna, jeśli zostaną wypłukane do gleby i wód gruntowych, powodują problemy zdrowotne i środowiskowe, podczas gdy miedź, srebro i krzem stanowią w recyclingu wartość, jeśli są skutecznie odzyskiwane . Dlatego opcję składowania należy całkowicie zastąpić recyklingiem, aby zapobiec zanieczyszczeniu środowiska i odzyskać cenne materiały znajdujące się w panelu.
Obecnie jednak recyklingu nie można uznać za korzystny ekonomicznie. Potrzebne są zachęty ekonomiczne. Spośród cennych materiałów w panelu, krzem jest najkorzystniejszy do odzyskania, biorąc pod uwagę jego znacznie większą frakcję i jego bardzo wysoką czystość (99,9999 proc.). Krzem klasy słonecznej z odpadów fotowoltaicznych można odzyskać do nowego zastosowania w panelach słonecznych lub zmienić jego przeznaczenie np. w anodzie baterii litowo-jonowych 3 generacji.
Wyjątkową okazję dla świata recyklingu materiałów i przemysłu gospodarki odpadami stanowi wzrost liczby pojazdów elektrycznych. Dzisiejsze akumulatory EV są istotną częścią całkowitego kosztu EV (33 do 57 proc. w zależności od samochodu ), a produkcja materiałów jest dominującym czynnikiem wpływającym na koszty energii związane z produkcją akumulatorów. Strategie redukcji kosztów w dużej mierze opierają się na innowacjach na poziomie materiałów, tj. pozyskiwaniu i przetwarzaniu surowców.
Podczas gdy fani pojazdów elektrycznych zdecydowanie cenią sobie niższe ceny, to firmy są nastawione na rekord przebiegu. W 2015 roku Elon Musk twierdził, że krzem w akumulatorach Modelu S zwiększył zasięg samochodu o 6 proc. Od tego czasu firmy EV, takie jak Daimler i BMW, również aktywnie angażują się w programy badawczo-rozwojowe w celu syntezy krzemu klasy akumulatorowej do zastosowań EV. Krzem odzyskany z panelu słonecznego może być tym, czego potrzebują.
Na razie na świecie tylko Europa jest jedynym regionem, który ma solidne i przejrzyste ramy prawne wspierające proces recyklingu fotowoltaiki. Od połowy 2012 r. dyrektywa WEEE (zużyty sprzęt elektryczny i elektroniczny) upoważnia kraje europejskie do przyjęcia programów gospodarki odpadami fotowoltaicznymi, w których producenci są odpowiedzialni za odbiór i recykling sprzedawanych przez siebie paneli.
Celem tych polityk jest opracowanie bardziej ekologicznych produktów i uczynienie recyklingu bardziej przystępnym i ekonomicznie zrównoważonym przez wiodących producentów, aby uwzględnić koszty zbiórki i przetwarzania zużytych produktów w cenie płaconej przez konsumentów.
Tymczasem choćby w Australii, skazanej na energię słoneczną z powodu uwarunkowań geograficznych, oczekuje się, że do roku 2035 w strumień odpadów trafi do 100 000 ton paneli słonecznych. Czy to kryzys, czy szansa? Na razie nie sprzyja temu technologia. Australijscy przetwórcy mogą poddać recyklingowi mniej niż 20 proc. masy - aluminiową ramę i skrzynki zaciskowe. Recykling pozostałych 80 proc., w tym cennego krzemu, nie jest na razie brany pod uwagę.
Proces recyklingu modułów krzemowych w Europie rozpoczął się ponad dekadę temu; problemem związanym z większością opracowanych do tej pory procesów jest to, że współczynnik odzysku nie przekracza 80 proc., a wartość odzyskanych materiałów nie jest konkurencyjna w porównaniu z pierwotnym surowcem.
Czy technologie solarne doczekają się wreszcie rozsądnego podejścia recyclingowego? Na razie handlowcy firm zajmujących się instalacjami fotowoltaicznymi skupiają się na przedstawianiu okresu zwrotu inwestycji. Żaden z nich nie potrafi odpowiedzieć na pytanie, co trzeba zrobić z panelami za 20-25 lat, kiedy dojdą do kresu funkcjonowania. Na razie nikt, poza naukowcami nie rozważa tak długiego okresu. Tymczasem światu grozi kolejny problem recyclingowy. Ale to będzie w następnym pokoleniu.
