Wyzwanie recyklingu modułów fotowoltaicznych czyli branża OZE kwitnie a paneli fotowoltaicznych przybywa lawinowo…
Rozwój odnawialnych źródeł energii jest jednym z naszych atutów w dekarbonizacji naszych systemów energetycznych i osiąganiu emisyjnych celów zerowych netto. Co widać w ostatnich latach w szczególności kwitnie przemysł fotowoltaiczny: panele fotowoltaiczne są coraz częściej stosowane na całym świecie, a ich koszty są duże niższe niż pozostałych komponentów służących do budowy odnawialnych źródeł energii, stając się konkurencyjnymi nawet na rynkach paliw kopalnych i uwalniając pełny potencjał ekonomiczny takich technologii.
Liczby jasno pokazują: potencjał energii słonecznej jest OGROMNY!!!
W 2019 roku globalne zużycie energii elektrycznej wyniosło 65 PWh* (1 PWh = 1 mln GWh), z czego tylko 0,7 PWh (około 1%) pochodziło z energii słonecznej.
Jest to tak mała wartość, jeśli weźmiemy pod uwagę, że zgodnie z szacunkami Solargis – firmy konsultingowej ds. energii słonecznej – wykorzystując obecne technologie w odpowiednich lokalizacjach na całym świecie, możemy technicznie wygenerować ponad 5800 PWh rocznie z samej fotowoltaiki: CZYLI PONAD 8000 razy więcej!
Ujmując te dane w odpowiedniej perspektywie: mamy zasób – słońce – który potencjalnie jest w stanie wytworzyć w ciągu zaledwie jednego roku taką samą energię, jaka mogłaby być wytwarzana z pozostałych rezerw paliw kopalnych w ciągu najbliższych 100 lat. Pomimo ogromnej przepaści między potencjałem technicznym a rzeczywistą produkcją energii, co wynika m.in. z przyczyn ekonomicznych i politycznych, potencjał wzrostu tej technologii jest wciąż ogromny i liczby mówią o tym wyraźnie.
Produkcja ogromnej ilości paneli fotowoltaicznych to wyzwanie środowiskowe? TAK! Ale również szansa!
Ogromne możliwości słońca to niesamowicie dobra wiadomość dla klimatu i gospodarki na świecie, ale rosnąca liczba paneli fotowoltaicznych instalowanych na całym świecie nieuchronnie spowoduje również ogromne ilości odpadów elektronicznych w nadchodzących latach. Obecnie oczekiwana żywotność paneli słonecznych wynosi około 25 do 30 lat! Niemniej jednak wiele z nich jest już wcześniej wycofanych z eksploatacji, ponieważ mogą ulec uszkodzeniu, mogą się zepsuć lub po prostu ulec degradacji i stać się mniej wydajnymi. Co zatem z recyklingiem tych wycofywanych paneli fotowoltaicznych? Czy uda Nam się nadążyć za potrzebami rynku dokonując recyklingu modułów fotowoltaicznych, czy podobnie jak w kilku innych przypadkach odniesiemy porażkę i panelowy złom zaleje Nasze wysypiska i doły?
Aby podać kilka liczb: szacuje się, że na koniec 2016 r. wyprodukowano od 43500 do 250000 ton globalnych odpadów fotowoltaicznych -wyzwanie recyklingu modułów fotowoltaicznych!
To stanowiło mniej niż 0,6% całkowitej liczby zainstalowanych wówczas paneli (4 mln ton). Jednak do 2050 r. oczekuje się, że roczne strumienie odpadów fotowoltaicznych osiągną 5,5-6 mln ton – mniej więcej tyle, ile wynosi ilość nowo zainstalowanych modułów fotowoltaicznych – co spowoduje, że skumulowana ilość odpadów fotowoltaicznych osiągnie 60–78 mln ton.
Jak w przypadku każdego wytwarzanego produktu, wyrzucanie modułów fotowoltaicznych na wysypiska śmieci jest mało przyjazne dla środowiska: materiały, które są szkodliwe nie tylko dla środowiska, ale także dla zdrowia ludzkiego, mogą zostać wypłukane, jeśli ogniwa krzemowe nie zostaną odpowiednio zutylizowane lub poddane recyklingowi.
Jest to niepokojące i może budzić pewne wątpliwości co do trwałości tak taniej i ekologicznej technologii, ale w zależności od tego, jak sobie z tym poradzimy i przestrzegając kryterium „trzech R” (redukcja, ponowne wykorzystanie i recykling), zarządzanie wycofaniem PV może stanowić wielką szansę. REDUCE, REUSE, RECYCLE!
Hejterzy energii z paneli fotowoltaicznych jednak nie odpuszczają i ich głównym zarzutem jest właśnie brak skutecznych metod recyklingu paneli fotowoltaicznych!
Technologia robi olbrzymie postępy dzięki badaniom i rozwojowi. Moduły fotowoltaiczne, zarówno z krzemu krystalicznego, jak i cienkowarstwowego, nie tylko będą coraz bardziej wydajne. Będą również wymagały znacznie mniej surowców. W tym miejscu redukcja może odegrać rolę w poprawie ich zdolności do recyklingu i zwiększeniu potencjału odzyskiwania komponentów. Co więcej, wczesne awarie są częstym problemem, ale nie mogą być powodem do demontażu i wyrzucania modułów.
Ponowne użycie to najprostszy i najtańszy sposób na zmierzenie się z tym problemem. Używane, naprawiane i odnawiane moduły fotowoltaiczne mogą być nadal odsprzedawane po obniżonej cenie na rynkach o niskich dochodach. Trafiają do małych zastosowań, takich jak stacje ładowania e-rowerów, elektroniczne znaki drogowe i systemy off-grid. Tam bardzo wysoka wydajność nie jest niezbędna.
Chociaż ograniczanie materiałowe i ponowne użycie stanowią dwie ważne alternatywy, naukowcy często podkreślają recykling paneli fotowoltaicznych jako preferowaną opcję.
Panele fotowoltaiczne to złożone elementy technologii, których budowa wymaga sporych surowcowych zasobów. Kiedy jednak pozostawia się je na wysypisku, marnuje się wiele cennych materiałów.
Dla uproszczenia możemy sobie wyobrazić moduł fotowoltaiczny jako elektroniczną kanapkę!
Jej wypełnienie stanowi cienka warstwa ogniw krzemowych zamieniających światło na energię elektryczną. To ”krzemowe” wypełnienie jest zabezpieczone i izolowane polimerami i taflami szkła. Całość zamyka aluminiowa rama, a na plecach moduły mamy skrzynkę, zawierającą całe okablowanie potrzebne do transportu wyprodukowanej energii elektrycznej.
Wiele materiałów użytych warstwowo do budowy modułów fotowoltaicznych i zabezpieczenia tabliczek krzemowych sprawia, że proces recyklingu paneli fotowoltaicznych jest dość trudny!
Niemniej jednak, po rozłożeniu większość tych elementów (szkło, przewody, metal) można z łatwością poddać recyklingowi samodzielnie, a następnie ponownie wykorzystać.
Natomiast ogniwa krzemowe to inna historia! Wymagają one różnych zabiegów (mechanicznych, termicznych, chemicznych) w zależności od typu panelu fotowoltaicznego, aby odzyskać zawarte w nim cenne metale. Niezależnie od trudności tego procesu, obecnie ponad 90% – w niektórych przypadkach do 95% – paneli fotowoltaicznych można poddać recyklingowi. To oszałamiający odsetek. Krótko mówiąc, recykling modułów fotowoltaicznych jest możliwy – hejterzy miejcie się na baczności!:)
Kulejące przepisy, przewlekające się zmiany legislacyjne oraz błędy w prawie…
Recykling paneli fotowoltaicznych jest możliwy. Niestety bardzo mało rozpowszechniony. Brakuje zharmonizowanych przepisów, infrastruktury zarządzania odpadami. Nie ma koordynacji między sektorami energii i odpadów, którymi należy się zająć w perspektywie gospodarki o obiegu zamkniętym.
Obecnie tylko Unia Europejska przyjęła przepisy dotyczące odpadów specyficznych dla fotowoltaiki. Mamy zatem dyrektywę UE w sprawie zużytego sprzętu elektrycznego i elektronicznego (WEEE). Zgodnie z jej zapisami producenci paneli słonecznych są zobowiązani do finansowania zbiórki i recyklingu modułów.
W USA nie ma takich przepisów, a istnieje tylko kilka lokalnych zasad recyklingu. Musimy pamiętać, że cały proces jest nadal dość kosztowny. W krajach, które na to pozwalają, znacznie taniej jest wyrzucać moduł fotowoltaiczny na wysypisko śmieci. Nieuchronnie trudno jest poprawić wciąż niskie wskaźniki recyklingu paneli fotowoltaicznych. Niemniej jednak, dążymy do tego aby praktyki i techniki recyklingowe zostały ulepszone. Wtedy najcenniejsze komponenty paneli fotowoltaicznych – a mianowicie krzem i srebro – będą mogły być skutecznie oddzielone. Po ich właściwym oczyszczeniu, stosunek kosztów do przychodów może się znacznie poprawić. Wtedy też recykling paneli fotowoltaicznych znacznie się rozpowszechni!
Prawo różnych krajów unijnych zawiera również niezliczoną ilość błędów dotyczących samych paneli fotowoltaicznych i ich recyklingu – wyzwanie recyklingu modułów fotowoltaicznych!
W Polsce na przykład Ustawodawca zaliczył je do grupy IV odpadów czyli do odpadów wielkogabarytowych!?! Tak tak, panele fotowoltaiczne są łączone razem z pralkami, lodówkami i zamrażarkami. Mimo, że ich proces recyklingu jest zupełnie zupełnie inny.
Dodatkowo w Polsce Ustawodawca nałożył na Wprowadzających opłaty recyklingowe. W skrócie opłaty, które pokryć mają właśnie recykling paneli fotowoltaicznych. Nawet jednak duże spółki giełdowe nie wypełniają tych obowiązków. Często licząc, że uda się zaoszczędzić i ”uciec spod toporku kar” WIOŚ’u czy GIOŚ’u.
Podsumowując jak trudne jest wyzwanie recyklingu modułów fotowoltaicznych?
Rynek fotowoltaiczny jest w ciągłym rozwoju. Procesy recyklingu paneli fotowoltaicznych będą odgrywać w nadchodzących latach coraz większą rolę. Przyczynią się do stworzenia nowych miejsc pracy i pobudzając nasze gospodarki. Według Międzynarodowej Agencji Odnawialnej (IRENA), przemysł recyklingu paneli słonecznych może być wart nawet 15 miliardów dolarów do roku 2050. Odpady fotowoltaiczne to coś, czym należy się zająć. Oprócz korzyści związanych z ochroną środowiska, poprzez recykling paneli fotowoltaicznych możemy złagodzić ograniczenia w łańcuchach dostaw. Ograniczając wyczerpywanie się dostępnych ważnych materiałów i kontynuując ich wykorzystywanie w przemyśle słonecznym. Tym samym jeszcze bardziej obniżając koszty energii słonecznej.
Rozwiązania są, są możliwe i czekają, aż je wdrożymy. Utrzymanie e-odpadów z dala od wysypisk i zmniejszenie śladu materialnego naszych gospodarek ma zasadnicze znaczenie. Zapewnia, że technologie OZE są zrównoważone. Zarówno w trakcie ich ”życia”, jak i ”po śmierci”. Szybkie i sprawne przejście na energię odnawialną nie jest łatwą rzeczywistością. Z tego powodu ważna jest strategia przejścia na gospodarkę o obiegu zamkniętym.
Im szybciej, tym lepiej!
Więcej o recyklingu paneli fotowoltaicznych możecie przeczytać na:
Planujecie budowę swojej farmy fotowoltaicznej lub poszukujecie firmy świadczącej usługi O&M?
Chcecie zakupić projekt farmy fotowoltaicznej lub wiatrowej i potrzebujecie sprawnie i profesjonalnie wykonać audyt / due diligence?
Poszukujecie recyklera paneli fotowoltaicznej lub firmy myjącej instalacje i farmy fotowoltaiczne?
Zapraszamy do kontaktu z Nami!
Zawsze mnie zastanawiało co zrobić z np pękniętym panelem. Na pszok nie chcieli przyjąć.
Niestety pęknięty panel nadaje się tylko do recyklingu i nie można go naprawić. Pozdrawiamy