Появился способ помочь солнечным панелям избежать свалки и вернуть материалы, из которых они сделаны, снова в производство

За последние 20 лет по всему миру были введены в эксплуатацию миллионы солнечных панелей. Но поскольку они обычно имеют продолжительность жизни от 25 до 30 лет, многие из них вскоре будут готовы к «пенсии» и, вероятно, окажутся на свалке. Но, похоже, есть способ помочь солнечным панелям избежать захоронения на свалке и вернуть материалы, из которых они сделаны, в производство.

У нас вообще нет статистики по России, но по опыту США известно, что там перерабатывается только 10% солнечных батарей. Это связано с тем, что в США нет требования перерабатывать устаревшие солнечные панели и гораздо дешевле выбросить их на свалку, чем отправлять на переработку. Но также предполагается, что солнечные панели, которые будут отключены от сети к 2050 году, содержат ценные материалы на сумму около 2 миллиардов долларов.

Расширение производства солнечной энергии является решением проблемы сокращения выбросов парниковых газов. Во всем мире солнечные панели произвели 720 тераватт-часов электроэнергии в 2019 году, что составляет около 3% мирового производства электроэнергии. И для этого потребовалось около 46 миллионов тонн солнечных батарей.

Однако уже к 2030 году во всем мире может скопиться около 8 миллионов тонн выброшенных солнечных панелей. А к 2050 году эта цифра может достичь 80 миллионов. Переработка этих панелей может стать новым источником сырья, которое в противном случае пришлось бы добывать. Замена первичного сырья вторичным может сделать солнечную энергию более экологически привлекательной частью производства экологически чистой энергии.

Но прежде чем говорить о способах решения проблемы, давайте посмотрим, из чего состоит солнечная батарея.

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

Солнечные элементы заключены в защитный барьер, обычно из прозрачного пластика, называемого EVA (этиленвинилацетат). Сверху находится еще один слой стекла, а заднюю часть покрывает другой тип пластика, например ПЭТ. Все это окружено алюминиевой рамкой.

Эта сэндвич-конструкция защищает ячейки от внешних воздействий, пропуская солнечный свет, но ее может быть трудно удалить, когда срок службы панелей приближается к концу.

А теперь о второй жизни солнечной батареи.

Некоторые компании пытаются восстанавливать и повторно использовать панели, утратившие свою эффективность, или, по крайней мере, утилизировать некоторые компоненты. Ресайклинг — самый простой и дешевый способ «утилизации» панелей — он требует минимально возможной обработки и минимальных затрат.

Новая солнечная панель может стоить около 55 долларов, а бывшая в употреблении панель может быть перепродана примерно за 22 доллара. Или бывшие в употреблении компоненты панели можно продать за 18 долларов.

Обратите внимание: Способы сушки зерна в зерносушилках.

По крайней мере, такие расчеты приводит американская компания TG Companies, которая занимается восстановлением старых солнечных батарей.

Более продвинутый способ обращения со старыми солнечными панелями — их переработка. Например, в ЕС производители панелей обязаны собирать и перерабатывать их, а также финансировать исследования в области переработки и восстановления материалов для солнечных панелей.

Некоторые компании по переработке могут перерабатывать солнечные батареи механически. Большинство людей снимают алюминиевый каркас и измельчают стекло, кремний и другие металлы в смесь, которую можно использовать в производстве строительных материалов.

Но стоит такой стеклобой очень дешево. И не совсем понятно, где взять столько потребителей, если мы хотим таким образом утилизировать все старые панели.

Напротив, ROSI Solar, французский стартап, основанный в 2017 году, недавно объявил о планах построить новый завод по переработке в Гренобле, Франция. Компания разработала процесс извлечения серебра, кремния и других ценных материалов из использованных панелей. Объект должен быть открыт к концу 2022 года по контракту с французской отраслевой ассоциацией Soren.

ROSI специализируется на извлечении высокочистого серебра и кремния, так как на эти два материала приходится более 60% стоимости панели. Компания использует запатентованный химический процесс для остальных слоев, сосредоточившись на удалении крошечных серебряных нитей, которые передают электричество через работающую солнечную панель.

Компания может восстановить почти все серебро в твердой форме, чтобы его было легче отделить от других металлов, таких как свинец и олово. Кроме того, они могут извлекать кремний в форме, достаточно чистой для повторного использования в новых панелях.

Чтобы быть прибыльной, ROSI должна перерабатывать не менее 2000-3000 тонн панелей в год. Сорен рассчитывает собрать около 7000 тонн панелей в 2021 году, а к 2025 году эта цифра, вероятно, удвоится.

Но есть проблема. Серебро теперь используется в солнечных панелях. Это дорого и производители думают, чем заменить серебро в панелях, чтобы снизить розничную стоимость солнечных электростанций. Если это произойдет, это снова вернет экономику переработки солнечных панелей в нужное русло, поскольку теперь серебро управляет и субсидирует весь процесс переработки солнечных панелей.

В целом вывод на июль 2022 года может быть таким: утилизация солнечных батарей перестала быть проблемой, поскольку технологии есть. Самое главное – организовать сбор и передачу на переработку. Но процесс модернизации солнечных батарей может снова поставить вопрос об экономике рециркуляции, и здесь необходимо сразу подключать переработчиков к процессу разработки новых продуктов. Что-то умное и, следовательно, «ноль отходов» в отрасли.

Больше интересных статей здесь: Технологии.

Источник статьи: Появился способ помочь солнечным панелям избежать свалки и вернуть материалы, из которых они сделаны, снова в производство.