Как перерабатываются солнечные панели

Что происходит с солнечными панелями после того, как они отработают срок службы?

Солнечная энергия сегодня — самый быстрорастущий возобновляемый источник энергии в мире. Снижение стоимости добычи сделало её доступной для огромного количества людей и привело к стремительному росту её использования.

Однако есть проблема: по мере развития солнечной энергетики возникает глобальная задача по обращению с отходами. Что произойдет с миллионами солнечных панелей, когда срок их службы закончится? Международное агентство по возобновляемой энергии прогнозирует, что через 30 лет, солнечные отходы составят около 80 млн тонн. Тяжелые металлы, содержащиеся в фотоэлементах, без правильной утилизации будут выделяться в окружающую среду, что приведет к неблагоприятным последствиям для экологии.

Часть компаний ремонтируют и повторно используют солнечные панели, которые потеряли эффективность. Повторное использование — это самый простой и дешевый способ «переработать» панели — он требует наименьшей обработки и наиболее экономически эффективен.

Около 90% коммерческих солнечных панелей используют кремний в качестве полупроводника, который преобразует свет в электричество. Тонкие полоски металла, обычно серебра, пересекают поверхность кремниевых кристаллов в каждой ячейке и передают электричество в медную проводку панели.

Переработка солнечных панелей на основе кремния начинается с разборки самого продукта на отдельные части из алюминия и стекла. Из-за высокой температуры герметизирующий пластик испаряется, оставляя кремниевые элементы готовыми к дальнейшей обработке. Поддерживающая технология гарантирует, что даже этот пластик не будет потрачен впустую, поэтому он повторно используется в качестве источника тепла для дальнейшей термической обработки. Частицы кремния, называемые пластинами, вытравливают с помощью кислоты.

В настоящее время от 85% до 95% материалов солнечной панели можно выделить и переработать. Некоторые поврежденные или преждевременно вышедшие из строя панели можно отремонтировать и перепродать на вторичном рынке. Стекло, медь, свинец, алюминий и опасные полупроводниковые материалы могут быть утилизированы посредством сочетания механических и химических процессов, оказывающих относительно небольшое воздействие на окружающую среду.

Подход к регенерации/переработке не только имеет экологический смысл, но и стоит больших денег. В самых последних отчетах стоимость глобального выхода извлеченного сырья из солнечных панелей оценивается в $450 млн к 2030 году и превышает $15 млрд к 2050 году.

Китай, США, Япония, страны ЕС активно инвестируют в исследования и разработки по переработке солнечных панелей. На сегодняшний день различают два вида переработки PV-модулей — грубую и тонкую. При первой подразумевается извлечение основных материалов модуля — алюминия, меди, стекла, а вот пластмасса просто сжигается. При тонкой переработке возможно извлечение всех химических элементов.

В состав солнечных модулей входит сырье, которое можно использовать вторично. В процентном соотношении панель из кристаллического кремния — это 76% стекла, 10% полимерных материалов, 8% алюминия, 5% кремниевых полупроводников, 1% меди, менее 0,1% серебра, олова и свинца. В тонкопленочных модуляx доля стекла гораздо выше — 89% (CIGS) и 97% (CdTe).

VOLTS активно применяет солнечные панели и накопители электроэнергии для создания автономных систем в домах. Мы уже писали о том, как устанавливали целую солнечную электростанцию, и какие преимущества это дало владельцу дома.