GÜNƏŞ PANELİNİN TƏKRAR ETİLMƏSİNİN ÇƏRİNLİKLƏRİ

Növbəti onillikdə günəş panellərinin tullantıları 4000 faizdən çox artacaq.Günəş panellərinin təkrar emalı sənayesi bu həcmləri idarə etməyə hazırdırmı?Yeni panellərə tələbat eksponent olaraq artır və xammal qıtlığı ilə yarış davam edir.

Günəş panelitəkrar emal əsl problemə çevrilir.Böyük Britaniyanın xalis sıfır strategiyası üçün kritik əhəmiyyətə malik olan günəş enerjisi müəssisələr və ev təsərrüfatları üçün davamlı və davamlı seçimdir və sürətlə inkişaf edir.

2021-ci ildə Böyük Britaniya 2020-ci ilə nisbətən 5,3 faiz artımla ümumi həcmi 14,6 GVt-a çatdıraraq 730 MVt yeni günəş enerjisi gücü əlavə etdi və 2022-ci ilin ikinci rübündə günəş enerjisi Böyük Britaniyanın ümumi elektrik enerjisi istehsalının 6,4 faizini təşkil etdi.Aprel ayının Enerji Təhlükəsizliyi Strategiyası çərçivəsində Biznes, Enerji və Sənaye Strategiyası (BEIS) Departamenti təsdiqlədi ki, 2035-ci ilə qədər Böyük Britaniyanın günəş enerjisindən istifadəsinin beş dəfə artacağı və ümumi həcmi 70 GVt-a çatdıracağı gözlənilir: Böyük Britaniyanın proqnozlaşdırılan enerjisinin təxminən 15 faizi. (və artan) elektrik tələbləri, McKinsey görə.

Ortaya çıxan bir məsələ, günəş panelləri 30 illik ömrünün sonuna çatdıqdan sonra onlar haqqında nə etməkdir.Bazar artımı gələcəyə doğru artmağa davam etdikcə, günəş tullantılarının böyüyən qalaqları da artacaq.Beynəlxalq Bərpa Olunan Enerji Agentliyinin (IRENA) məlumatına görə, Böyük Britaniyanın yaxın onillikdə 30 min ton günəş tullantıları əmələ gətirəcəyi proqnozlaşdırılır.Üstəlik, 2030-cu illərdə sıradan çıxmış panellərdəki artımın bazara çıxacağı proqnozlaşdırılır.günəş panelləriminillikdən axsamağa başlayır.IRENA 2030-cu ildə günəş panellərindən çıxan qlobal tullantıların 1,7 milyon ilə səkkiz milyon ton arasında olacağını proqnozlaşdırır.

Bundan əlavə, xammal tədarükündə potensial darboğaz yaranır və panellərə tələbat hazır komponentlərin mövcudluğunu üstələyir.

Günəş panellərinin təkrar emalı sənayesi üçün təzyiq, köhnəlmiş panellərin artımını idarə etmək və yeni günəş panellərinin istehsalını dəstəkləmək üçün gücünü artırmaq üçün artır.İyul ayında günəş sənayesi üzrə ekspert Sam Vanderhoof, IRENA-nın məlumatlarına istinad edərək, qlobal miqyasda hər on fotovoltaik (PV) paneldən yalnız birinin təkrar emal edildiyini, qalanının isə poliqonda başa çatacağını təklif etdi.

Tənzimləmə və uyğunluq

Böyük Britaniya daxilində,günəş panelləri formal olaraq təsnif edilirElektrik və ElektronAvadanlıq(EEE), xüsusi Kateqoriyaya əsasən 14. Beləliklə, PV panelləri Tullantıların EEE (WEEE) Qaydaları ilə əhatə olunur;onların istismar müddəti monitorinq edilir və bərk günəş panellərinin təkrar emalı infrastrukturunun inkişafı artıq davam etdirilir.

Günəş panelləri istehsalçıları bazara təqdim olunan tonajlar barədə hesabat vermək və həmin qurğuların gələcək təkrar emalını əhatə etmək üçün uyğunluq qeydləri almaqla İstehsalçı Uyğunluq Sxeminə (PCS) qoşulmağa borcludurlar.Onlar həmçinin istifadəçilərə və təmizləyici qurğulara materialın tərkibi və düzgün atılması barədə məlumat vermək üçün məhsulları işarələməlidirlər.

Eyni zamanda distribyutorlar istismar müddətini başa vurmuş məhsulları toplamalıdırlar.Onlar PV tullantılarının geri alınması proseduruna malik olmalı və ya Hökumət tərəfindən təsdiq edilmiş geri götürmə sxeminə töhfə verməlidirlər.

Bununla belə, WEEE uyğunluq haqları hesabına maliyyələşən Material Focus, QHT-nin Baş İcraçı Direktoru Scott Butlerin sözlərinə görə, günəş panellərinin bərpasına təsir edəcək bəzi fərqli mülahizələr var: “PV ilə siz quraşdırıcı/deinstaller əlaqəsinin olmasını gözləyirsiniz. ev təsərrüfatları.Bu, yerli məhsul olsa da, bir çox insanın öz öhdəsindən gələ biləcəyi bir şey deyil.

“Mən təsəvvür edirəm ki, sökülmə elektrik şəbəkələri üzrə qeydiyyatdan keçmiş peşəkarı cəlb etməlidir... və onlar bu [tullantıları] idarə etmək üçün açar ola bilər.Tullantıları idarə etməyə hazır olmadığı üçün çətin olsa da, tullantı daşıyıcısı olmaq o qədər də çətin deyil”.

Butler qeyd edir ki, istifadə müddəti bitməyə yaxınlaşan günəş panelləri istehsaldakı müxtəlifliyə görə təkrar emal etməkdə çətinlik çəkə bilər: “Təkrar emal baxımından, məncə, PV-lərin problemi kimyanı başa düşmək olacaq, çünki, xüsusən başlanğıcda, çoxlu müxtəlif kimyəvi qarışıqlar var.İndi çıxmağa başlayacaq şeylər olduqca köhnədir, 20 il olduqca uzun bir dövrdür.Beləliklə, ola bilsin ki, kimin bazara nə çıxardığı və bunun nə olduğu ilə bağlı tıxanmaq lazım olan informasiya boşluğu var.”

Təkrar emal prosesləri

Panellər üçün təkrar emal prosesləri günəş panelinin tərkibinə görə dəyişir, bunlardan ən çox yayılmışı silikon əsaslıdır.Əlverişliliyi və elastikliyi ilə tanınan silikon günəş panelləri 2020-ci ildə bazarın 73,3 faizini təşkil etdi;nazik film yüzdə 10,4, digər materiallardan hazırlanmış panellər (boya ilə həssaslaşdırılmış, konsentrasiya edilmiş fotovoltaik, üzvi hibridlər) qalan 16,3 faizini təşkil etmişdir (Chowdhury et al, 2020).

Yığılan zaman hər hansıPV panelsökmək çətindir.Alüminium çərçivə və qovşaq qutusu kifayət qədər çıxarıla bilər;çətin hissə az miqdarda qara və əlvan metallar, plastiklər və yarımkeçirici materialdan ibarət laminatlaşdırılmış düz şüşə təbəqədir.Müalicə həllərinə gəldikdə, problem texniki deyil, çünki piroliz, kriogen ayırma (dondurma) və mexaniki parçalama müxtəlif materiallar üçün ayırma üsulları kimi mövcuddur.Ən böyük problem ondan ibarətdir ki, PV panelləri qablaşdırma tullantılarına və ya qısa ömürlü istehlak materiallarına bənzər tullantılar yaratmır.Ona görə də əsas sual iqtisadi məsələdir: tullantıların nə vaxt gələcəyini bilməyən təmizləyici xəttə kim sərmayə qoyacaq?

Nazik film panelləri, mürəkkəb metal "kadmium telluridi" ekoloji cəhətdən sağlam şəkildə bərpa etmək üçün bəzi əlavə addımlar tələb edən bir müalicə prosesini əhatə edir.Daha az populyar bir seçim olsa da, nazik film panelləri daha səmərəli material istifadəsinə malikdir, daha nazik yarımkeçirici yerləşdirir, istehsal zamanı xərclərə və karbona qənaət edir.Bu panellər aşağı işıqda və şaquli səthlər və fasadlar üçün faydalı olan "ifrat" bucaqlarda daha yaxşı işləyir.

Materialları bərpa etmək üçün, bərk və maye qırıqlar fırlanan vida ilə ayrılmazdan əvvəl nazik film PV panelləri laminasiyanı aradan qaldırmaq üçün doğranır.Daha sonra film turşu və peroksiddən istifadə edərək çıxarılır, ardınca vibrasiya ilə interlayer materialları çıxarılır, qalan şüşə və metal ayrılır və bərpa olunur.

Günəş panelinin miqyasda təkrar emalı

Cari təkrar emal təşəbbüslərinin durmadan artmasına baxmayaraq, hazırda onu təkrar emala çevirən günəş paneli materiallarının yalnız 80-95 faizi bərpa olunur.Bunu inkişaf etdirmək üçün tullantıların idarə edilməsi şirkəti Veolia, EIT RawMaterials tərəfindən maliyyələşdirilən davam edən layihədə günəş panellərinin tam təkrar emalını sənaye miqyasında gətirmək üçün layihəyə rəhbərlik edir.ReProSolar bütün silikon əsaslı PV modul komponentlərinin bərpasına imkan verən, istismar müddətini başa vurmuş panellərin təkrar emalı üçün yüksək səmərəli proses hazırlayır.

Günəş batareyasını şüşə lövhədən ayırmaq üçün delaminasiya texnologiyasından istifadə edərək, fiziki və kimyəvi proseslər PV modullarını məhv etmədən bütün materialları, o cümlədən saf gümüş və silikonu bərpa edir.

FLAXRES GmbH və ROSI Solar ilə əməkdaşlıqda ikitexnologiya şirkətləriPV panellərindən xammalın geri alınması üçün yeni üsullar inkişaf etdirən layihə, 2024-cü ildə Almaniyadakı nümayiş zavodunda hər il 5000 ton istismardan çıxarılan PV modulları ilə emal edilməklə, ilin sonuna qədər sənaye miqyasında texniki-iqtisadi imkanları sınaqdan keçirəcək.

Tam təkrar emal prosesinin kommersiyalaşdırılması cari bazar probleminə cavab vermək, panellərə artan tələbatı ödəmək və günəş paneli tullantılarının yığılma həcmlərini idarə etmək üçün bərpa edilmiş PV panel komponentlərinin güclü təchizatını təmin etmək üçün açardır.

Tələbat artdıqca yüksək dəyərli PV panel komponentlərinin bərpasından əhəmiyyətli iqtisadi qazanc əldə etmək olar.Məsələn, gümüş panel çəkisinin 0,05 faizini təşkil edərkən, onun bazar dəyərinin 14 faizini təşkil edir.Digər qiymətli və bərpa olunan metallara alüminium, mis və tellur daxildir.Rystad Energy-nin məlumatına görə, istismar müddəti bitmiş PV panellərindən bərpa edilmiş materiallar hazırda 170 milyon dollar dəyərində olsa da, 2030-cu ildə onların dəyəri 2,7 milyard dollardan çox olacaq.

Günəş panellərinin yenidən dizaynı

Günəş panellərinin təkrar emalı dünyasındakı yeniliklərə əlavə olaraq, panellərin dizaynı da təkrar istifadə nəzərə alınmaqla yenidən təsəvvür edilir.Hollandiya Tətbiqi Elmi Tədqiqatlar Təşkilatı (TNO) 2021-ci ilin dekabrında istismar müddətini başa vurmaq üçün istehsal edilmiş yeni hazırlanmış "Təkrar Emal üçün Dizayn" (D4R) günəş panellərini ortaya qoydu.Test edilmiş 30 illik xidmət müddəti olan panellər komponentlərə zərər vermədən asanlıqla sökülməsi üçün nəzərdə tutulmuşdur.

Yapışqan folqa ilə örtülmüş panellər, hüceyrələrin və çərçivələrin ayrılması üçün inteqrasiya edilmiş tetik mexanizmini saxlayır.Proses aşağı enerjilidir və zəhərli elementləri ehtiva etmir.

Tədqiqat iki layihədən ibarətdir, birincisi D4R panellərini simulyasiya edilmiş xidmət müddətindən sonra təmiz sökülməsini təmin etmək üçün kiçik miqyasda konseptuallaşdıran və sınaqdan keçirən DEREC layihəsidir.PARSEC layihəsi daha sonra texnologiyanı kommersiya və yaşayış üçün tam ölçülü D4R panellərinə qədər genişləndirəcək.

Panellər olduğu haldaistehsal edilmişdirTəxminən 30 il əvvəl təkrar emal edənlər üçün mövcud problem yaradan D4R panelləri sənayeni irəli aparmaq üçün panellərin təkrar emalını sadələşdirə bilər.Və yeni panellərə əlavə olaraq, konsorsium təkrar istifadə üçün təmiz silisium əldə etmək üçün mövcud günəş paneli modelləri üçün təkrar emal üsullarını araşdırır.

Yekun olaraq

Kumulyativ olaraq, bu yeniliklər kommersiyalaşdırılmasına diqqət yetirməkdə vəd edir, baxmayaraq ki, tələb olunan miqyasda yerinə yetirilib-yetirilməməsi ilə bağlı narahatlıq qalır, həm sıradan çıxmış panellərin həcmi, həm də yenilərinə tələbat artır.Bununla belə, kommersiyalaşdırma səyləri yaxşı getsə və tamamilə bərpa edilmiş materiallardan panellər istehsal etmək planları təmin olunarsa, günəş paneli sənayesi möhkəm dairəvi iqtisadiyyata baxır.