Οι ευκαιρίες της ανακύκλωσης ηλιακών συλλεκτών

Πηγή: greenmatch.co.uk

Η ενεργειακή βιομηχανία βιώνει μια ριζική αλλαγή και η σταδιακή στροφή προς ανανεώσιμες πηγές ενέργειας είναι κάτι παραπάνω από εμφανής. Παρ 'όλα αυτά, δεν παραμένουν όλα αυτά που φαίνονται βιώσιμα στο τέλος του κύκλου ζωής του. Τουλάχιστον αυτή είναι η πιο κοινή ανησυχία σχετικά με τα φωτοβολταϊκά (ΦΒ) ηλιακά πάνελ. Αποτελούν μια βιώσιμη πηγή ενέργειας, εξαρτώνται μόνο από την ηλιακή ακτινοβολία και μπορούν να μεταφέρουν ηλεκτρική ενέργεια στα σπίτια μας. Ωστόσο, τι συμβαίνει με τους ηλιακούς συλλέκτες όταν αποτυγχάνουν να αποδώσουν αποτελεσματικά; Εξερευνήστε το ταξίδι τους μέσω της διαδικασίας ανακύκλωσης στο παρακάτω infographic:

Η ζωή των ηλιακών συλλεκτών

Πόσο διαρκούν τα ηλιακά πάνελ; Μια ερώτηση που οι περισσότεροι άνθρωποι έχουν κατά νου όταν σκέφτονται τα ηλιακά πάνελ. Σύμφωνα με μελέτες, το προσδόκιμο ζωής των ηλιακών συλλεκτών είναι περίπου 30 χρόνια πριν από τον παροπλισμό.

Κατά τη διάρκεια ζωής των φωτοβολταϊκών πάνελ, μπορεί να συμβεί μείωση κατά 20 % της ισχύος. Μεταξύ των πρώτων 10 έως 12 ετών, η μέγιστη μείωση της αποδοτικότητας είναι 10 τοις εκατό και 20 τοις εκατό όταν φτάσει τα 25 έτη. Αυτά τα στοιχεία είναι εγγυημένα από την πλειοψηφία των κατασκευαστών.

Ωστόσο, η εμπειρία δείχνει ότι, στην πραγματικότητα, η αποδοτικότητα μειώνεται μόνο κατά 6 έως 8 τοις εκατό μετά από 25 χρόνια. Η διάρκεια ζωής των ηλιακών συλλεκτών μπορεί επομένως να είναι πολύ μεγαλύτερη από ό, τι έχει δηλωθεί επίσημα. Η διάρκεια ζωής των φωτοβολταϊκών πάνελ υψηλής ποιότητας μπορεί να φτάσει ακόμη και τα 30 έως 40 έτη και να παραμείνει λειτουργική στη συνέχεια, αν και με μειωμένη αποτελεσματικότητα.

Απόρριψη ηλιακών συλλεκτών

Από κανονιστική άποψη, τα απόβλητα από φωτοβολταϊκά πάνελ εξακολουθούν να υπάγονται στη γενική ταξινόμηση αποβλήτων. Μία μοναδική εξαίρεση υπάρχει σε επίπεδο ΕΕ, όπου τα φωτοβολταϊκά πάνελ ορίζονται ως απόβλητα στην οδηγίαΑπόβλητα ηλεκτρικού και ηλεκτρονικού εξοπλισμού (ΑΗΗΕ). Η διαχείριση των απορριμμάτων από φωτοβολταϊκά πάνελ ρυθμίζεται επομένως από αυτήν την οδηγία, επιπλέον άλλων νομικών πλαισίων.

Οι κατασκευαστές ηλιακών κυττάρων δεσμεύονται από το νόμο να πληρούν συγκεκριμένες νομικές απαιτήσεις και πρότυπα ανακύκλωσης, προκειμένου να διασφαλίσουν ότι τα ηλιακά πάνελ δεν θα επιβαρύνουν το περιβάλλον. Τότε άρχισαν να αναδύονται τεχνολογίες ανακύκλωσης ηλιακών συλλεκτών.

Οι φωτοβολταϊκοί παραγωγοί συνεργάστηκαν με κυβερνητικά ιδρύματα και έχουν βρει μερικούς τρόπους αντιμετώπισης των ηλιακών αποβλήτων.

Απόβλητα ηλιακού συλλέκτη

Στην πραγματικότητα, εάν δεν είχαν τεθεί σε εφαρμογή διαδικασίες ανακύκλωσης, θα υπήρχαν 60 εκατομμύρια τόνοι φωτοβολταϊκών πάνελ που θα σπαταλούν σε χώρους υγειονομικής ταφής μέχρι το έτος 2050. δεδομένου ότι όλες οι φωτοβολταϊκές κυψέλες περιέχουν ορισμένη ποσότητα τοξικών ουσιών, αυτό θα γίνει πραγματικά ένας όχι και τόσο βιώσιμος τρόπος προμήθειας ενέργειας.

Υπάρχουν δύο κύριοι τύποι ηλιακών συλλεκτών, που απαιτούν διαφορετικές προσεγγίσεις ανακύκλωσης. Και οι δύο τύποι-με βάση το πυρίτιο και οι λεπτές μεμβράνες-μπορούν να ανακυκλωθούν χρησιμοποιώντας ξεχωριστές βιομηχανικές διαδικασίες. Επί του παρόντος, τα πάνελ με βάση το πυρίτιο είναι πιο κοινά, αν και αυτό δεν σημαίνει ότι δεν θα υπάρχει μεγάλη αξία στα υλικά των κυττάρων με λεπτή μεμβράνη.

Ερευνητικές μελέτες που πραγματοποιήθηκαν με θέμα την ανακύκλωση ηλιακών συλλεκτών έχουν οδηγήσει σε πολυάριθμες τεχνολογίες. Μερικά από αυτά φτάνουν ακόμη και σε ένα εκπληκτικό 96% αποδοτικότητα ανακύκλωσης, αλλά ο στόχος είναι να αυξηθεί το υψηλότερο στο μέλλον.

Ανακύκλωση ηλιακών πάνελ με βάση το πυρίτιο

Η διαδικασία ανακύκλωσης φωτοβολταϊκών πάνελ με βάση πυρίτιο ξεκινά με την αποσυναρμολόγηση του πραγματικού προϊόντος για τον διαχωρισμό εξαρτημάτων αλουμινίου και γυαλιού. Σχεδόν όλο (το 95%) του γυαλιού μπορεί να επαναχρησιμοποιηθεί, ενώ όλα τα εξωτερικά μεταλλικά μέρη χρησιμοποιούνται για την εκ νέου χύτευση πλαισίων κυψελών.

Τα υπόλοιπα υλικά υποβάλλονται σε επεξεργασία στους 500 ° C σε μονάδα θερμικής επεξεργασίας προκειμένου να διευκολυνθεί η σύνδεση μεταξύ των στοιχείων του κυττάρου. Λόγω της υπερβολικής θερμότητας, το πλαστικό που εγκλωβίζεται εξατμίζεται, αφήνοντας τα κύτταρα πυριτίου έτοιμα για περαιτέρω επεξεργασία. Η υποστηρικτική τεχνολογία εξασφαλίζει ότι ούτε αυτό το πλαστικό δεν σπαταλάται, επομένως χρησιμοποιείται ως πηγή θερμότητας για περαιτέρω θερμική επεξεργασία.

Μετά τη θερμική επεξεργασία, το πράσινο υλικό διαχωρίζεται φυσικά. Το 80% αυτών μπορεί εύκολα να επαναχρησιμοποιηθεί, ενώ το υπόλοιπο βελτιώνεται περαιτέρω. Τα σωματίδια πυριτίου - που ονομάζονται γκοφρέτες - χαράσσονται μακριά χρησιμοποιώντας οξύ. Τα σπασμένα γκοφρέτα λιώνουν για να χρησιμοποιηθούν ξανά για την κατασκευή νέων μονάδων πυριτίου, με αποτέλεσμα 85% ποσοστό ανακύκλωσης του πυριτικού υλικού.

Ανακύκλωση ηλιακών πάνελ με βάση λεπτή ταινία

Σε σύγκριση, τα πάνελ με λεπτή μεμβράνη επεξεργάζονται πιο δραστικά. Το πρώτο βήμα είναι να τα βάλετε σε έναν τεμαχιστή. Στη συνέχεια, ένας σφυρόμυλος διασφαλίζει ότι όλα τα σωματίδια δεν είναι μεγαλύτερα από 4-5 mm, το οποίο είναι το μέγεθος όπου σπάει η πλαστικοποίηση κρατώντας τα εσωτερικά υλικά μαζί, και ως εκ τούτου μπορεί να αφαιρεθεί. Σε αντίθεση με τα ΦΒ πάνελ με βάση το πυρίτιο, η υπόλοιπη ουσία αποτελείται από στερεό και υγρό υλικό. Για να διαχωριστούν αυτά, χρησιμοποιείται μια περιστρεφόμενη βίδα, η οποία ουσιαστικά διατηρεί τα στερεά μέρη να περιστρέφονται μέσα σε ένα σωλήνα, ενώ το υγρό στάζει σε ένα δοχείο.

Τα υγρά περνούν από μια διαδικασία καθίζησης και αφυδάτωσης για να εξασφαλίσουν καθαρότητα. Η προκύπτουσα ουσία περνά από επεξεργασία μετάλλων για να διαχωρίσει εντελώς τα διαφορετικά υλικά ημιαγωγών. Το τελευταίο βήμα εξαρτάται από την πραγματική τεχνολογία που χρησιμοποιείται κατά την παραγωγή των πάνελ. Ωστόσο, κατά μέσο όρο το 95% του υλικού ημιαγωγών επαναχρησιμοποιείται.

Τα στερεά υλικά μολύνονται με τα λεγόμενα υλικά μεταξύ των στρωμάτων, τα οποία είναι ελαφρύτερα σε μάζα και μπορούν να αφαιρεθούν μέσω μιας δονούμενης επιφάνειας. Τέλος, το υλικό περνά από ξέπλυμα. Αυτό που μένει πίσω είναι το καθαρό γυαλί, εξοικονομώντας το 90% των στοιχείων του γυαλιού για εύκολη ανακατασκευή.

Τα μελλοντικά οφέλη της διαχείρισης ηλιακών αποβλήτων

Τώρα που γνωρίζουμε ότι τα ηλιακά πάνελ μπορούν να ανακυκλωθούν, το ερώτημα είναι ποια άλλα οφέλη φέρνει στην οικονομία - εάν υπάρχουν. Προφανώς, θα πρέπει να δημιουργηθεί μια κατάλληλη υποδομή ανακύκλωσης ηλιακών συλλεκτών για τη διαχείριση του μεγάλου όγκου φωτοβολταϊκών μονάδων που θα διατεθούν στο εγγύς μέλλον. Μόλις γίνει αυτό, θα γίνουμε μάρτυρες αρκετών θετικών παραγόντων και νέων ευκαιριών εντός της οικονομίας.

Όχι μόνο η ανακύκλωση φωτοβολταϊκών θα δημιουργήσει περισσότερες πράσινες ευκαιρίες απασχόλησης αλλά και περίπου 11 δισεκατομμύρια £ σε ανακτήσιμη αξία έως το 2050. Αυτή η εισροή θα καταστήσει δυνατή την παραγωγή 2 δισεκατομμυρίων νέων πάνελ χωρίς την ανάγκη επένδυσης σε πρώτες ύλες. Αυτό σημαίνει ότι θα υπάρχει ικανότητα παραγωγής περίπου 630 GW ενέργειας μόνο από την επαναχρησιμοποίηση υλικών που χρησιμοποιήθηκαν προηγουμένως.

Χάρη στη συνεχή πτώση των τιμών της ηλιακής ενέργειας, όλο και περισσότερα νοικοκυριά και επιχειρήσεις επιλέγουν να επενδύσουν σε συστήματα ηλιακής ενέργειας. Ως αποτέλεσμα, θα προκύψουν ακόμη περισσότερες οικονομικές ευκαιρίες στον τομέα της ανακύκλωσης των ηλιακών κυττάρων.