Informāciju

Saules paneļi sāk kļūt par toksisku atkritumu problēmu

Saules paneļi sāk kļūt par toksisku atkritumu problēmu


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Saules paneļi ir arvien nozīmīgāks atjaunojamās enerģijas avots, kam būs būtiska loma cīņā pret klimata pārmaiņām. Viņi ir arī sarežģīti tehnoloģiju gabali, kas dzīves beigās pārvēršas par lieliem, apjomīgiem e-atkritumu gabaliem, un šobrīd lielākajai daļai pasaules nav plāna, kā ar to rīkoties.

Bet mums tas drīz būs jāizstrādā, jo nāk pārmērīgs saules e-atkritumu daudzums. Līdz 2050. gadam Starptautiskā atjaunojamās enerģijas aģentūra paredz, ka līdz 78 miljoniem metrisko tonnu saules paneļu būs beidzies to lietderīgās lietošanas laiks un ka pasaulē katru gadu radīsies aptuveni 6 miljoni tonnu jaunu saules e-atkritumu. Kaut arī pēdējais skaitlis ir maza daļa no visas e-atkritumu, ko cilvēce katru gadu saražo, saules paneļiem nav pietiekamas standarta elektroniskās pārstrādes metodes. Lai atgūtu vērtīgākos materiālus, ieskaitot sudrabu un silīciju, nepieciešami īpaši pārstrādes risinājumi. Un, ja mēs neizstrādājam šos risinājumus līdzās politikai, kas atbalsta to plašu pieņemšanu, mēs jau zinām, kas notiks.

"Ja mēs nepiespiedīsim pārstrādi, liela daļa moduļu nonāks poligonā," sacīja Arizonas štata universitātes saules pētnieks Meng Tao, kurš nesen uzrakstīja pārskata rakstu par silīcija saules paneļu pārstrādi, kurā ietilpst 95 procenti no Saules tirgus.

Saules paneļus veido fotoelementi (PV), kas saules gaismu pārveido par elektrību. Kad šie paneļi nonāk poligonos, tiek izšķiesti vērtīgi resursi. Tā kā saules paneļi satur toksiskus materiālus, piemēram, svinu, kas sadaloties var izskaloties, poligoni rada arī jaunus vides apdraudējumus.

Lielākā daļa saules enerģijas ražotāju apgalvo, ka to paneļi kalpos apmēram 25 gadus, un pasaule sāka plaši izmantot saules enerģiju tikai 2000. gadu sākumā. Tā rezultātā šodien tiek pārtraukta virkne. diezgan mazs saules paneļu daudzums. Bezpeļņas organizācija PV CYCLE, kas nodarbojas ar saules bateriju reģenerāciju un pārstrādi, visā Eiropas Savienībā katru gadu savāc vairākus tūkstošus tonnu saules e-atkritumu, norāda direktors Jans Klinke. Šis skaitlis ietver saules baterijas, kuru derīguma termiņš ir beidzies, bet arī tās, kuras agri tika izņemtas no ekspluatācijas, jo tās bija sabojātas vētrā, tām bija kāda veida ražotāja defekti vai tās tika aizstātas ar jaunāku modeli. efektīvs.

Kad saules paneļi šodien sasniedz savu mūžu, viņi saskaras ar dažiem iespējamiem likteņiem. Saskaņā ar ES tiesību aktiem ražotājiem jānodrošina, lai viņu saules paneļi tiktu pareizi pārstrādāti. Japānā, Indijā un Austrālijā notiek pārstrādes prasību izpilde. Amerikas Savienotajās Valstīs tie ir savvaļas rietumi: izņemot Vašingtonas štata likumu, ASV nav saules pārstrādes pilnvaru. Nozares vadīti brīvprātīgas pārstrādes centieni ir ierobežoti. "Šobrīd mēs esam diezgan pārliecināti, ka pārstrādātu saules bateriju skaits ir aptuveni 10 procenti," sacīja Sems Vanderhofs, Recycle PV Solar izpilddirektors, viens no vienīgajiem ASV uzņēmumiem, kas nodarbojas ar fotoelementu pārstrādi. Pārējais, pēc viņa teiktā, nonāk poligonos vai tiek eksportēts uz ārzemēm atkārtotai izmantošanai jaunattīstības valstīs ar vāju vides aizsardzību.

Pat tad, kad notiek pārstrāde, ir daudz iespēju uzlabot. Saules panelis būtībā ir elektroniska sviestmaize. Pildviela ir plāns kristāliska silīcija elementu slānis, ko no abām pusēm izolē un aizsargā no elementiem ar polimēru un stikla loksnēm. Viss tiek turēts kopā alumīnija rāmī. Paneļa aizmugurē sadales kārbā ir vara elektroinstalācija, kas tās ģenerēšanas laikā novirza elektrību.

Pārstrādātāji bieži noņem paneļa rāmi un tā sadales kārbu, lai atgūtu alumīniju un varu, pēc tam sasmalcina pārējo moduli, ieskaitot stiklu, polimērus un silīcija elementus, kas ir pārklāti ar sudraba elektrodu un tie ir pielodēti ar alvu un svinu. (Tā kā lielākā daļa šī maisījuma pēc svara ir stikls, iegūtais produkts tiek uzskatīts par netīru sasmalcinātu stiklu.) Tao un viņa kolēģi lēš, ka pārstrādātājs, kurš izjauc standarta 60 šūnu silīcija paneli, var iegūt apmēram 3 USD par reģenerēto materiālu: alumīniju, varu un stiklu. Tikmēr Vanderhofs saka, ka šī paneļa pārstrādes izmaksas ASV svārstās no 12 līdz 25 ASV dolāriem pēc transportēšanas izmaksām, kas "bieži vien ir vienādas ar pārstrādes izmaksām". Tajā pašā laikā štatos, kas to atļauj, "mēs domājam, ka pārstrādei Amerikas Savienotajās Valstīs ir liela aklā zona, ka izmaksas ievērojami pārsniedz ieņēmumus", sacīja Menks. "Tas ir apmēram 10 pret 1 attiecību."

Ja saules paneļa visvērtīgākās sastāvdaļas, proti, silīciju un sudrabu, varētu efektīvi atdalīt un attīrīt, tas varētu uzlabot izmaksu ienākumus. To mēģina izdarīt neliels skaits veltītu saules fotoelementu pārstrādātāju.

Veolia, kas apsaimnieko pasaulē vienīgo komerciālā mēroga fotoelektriskā silīcija pārstrādes rūpnīcu Francijā, slīpē un sasmalcina paneļus un pēc tam izmanto optisko paņēmienu, lai atgūtu zemas tīrības pakāpes silīciju. Pēc Vanderhofa teiktā, Recycle PV Solar sākotnēji izmantoja "siltuma procesu un lodveida dzirnavu procesu", kas varēja atgūt vairāk nekā 90 procentus paneļa esošo materiālu, ieskaitot sudrabu un zemas tīrības pakāpes silīciju. Bet uzņēmums nesen no saviem Eiropas partneriem saņēma jaunu aprīkojumu, kas var "atgūt vairāk nekā 95 procentus", viņš teica, vienlaikus daudz labāk atdalot reģenerētos materiālus.

Daži PV pētnieki vēlas darīt vēl labāk. Citā nesenajā pārskata rakstā Nacionālās atjaunojamās enerģijas laboratorijas zinātnieku vadīta komanda aicina izstrādāt jaunus pārstrādes procesus, kuros visi metāli un minerāli tiek reģenerēti ar lielu tīrību, ar mērķi padarīt pārstrādi visekonomiskāko. dzīvotspējīgs un pēc iespējas labvēlīgāks videi. Kā skaidro pētījuma vadošais autors Garvins Hīts, šādi procesi varētu ietvert siltuma vai ķīmiskās apstrādes izmantošanu stikla atdalīšanai no silīcija šūnām, kam seko citu ķīmisku vai elektrisku metožu izmantošana silīcija un dažādu silikona atdalīšanai un attīrīšanai. izsekot metāliem.

"Tas, ko mēs lūdzam, ir tas, ko mēs saucam par augstas vērtības integrētu pārstrādes sistēmu," Hīts sacīja Gristam. “Augsta vērtība nozīmē, ka mēs vēlamies atgūt visus komponentus, kuriem ir vērtība no šiem moduļiem. Integrētais attiecas uz pārstrādes procesu, kas var noritēt pēc visiem šiem materiāliem un kam nav jāatrodas no viena pārstrādātāja uz otru ”.

Papildus labāku pārstrādes metožu izstrādei saules enerģijas nozarei vajadzētu domāt par to, kā pēc iespējas atkārtoti izmantot paneļus, jo izmantotie saules paneļi, iespējams, maksās augstāku cenu nekā tajos esošie metāli un minerāli (un kopš tā laika atkārtota izmantošana parasti prasa mazāk enerģijas nekā pārstrāde). Tāpat kā pārstrādes gadījumā, ES šajā ziņā ir priekšgalā: ar apļveida biznesa modeļa programmu saules enerģijas nozarei Eiropas Komisija finansē virkni demonstrējumu projektu, kas parāda, kā tos var atkārtoti izmantot. jumta saules baterijas un saules fermas, lai darbinātu elektrisko velosipēdu uzlādes stacijas Berlīnē un mājokļu kompleksus Beļģijā.

Pārstrādāt PV Solar arī atkārtoti sertificē un pārdod saņemtos nebojātos paneļus, kas, pēc Vanderhofa vārdiem, palīdz kompensēt pārstrādes izmaksas. Tomēr gan viņš, gan Tao ir noraizējušies par to, ka vairāki ASV pārstrādātāji ārvalstīs pārdod lietotas kvalitātes kontrolētas saules baterijas jaunattīstības valstīm. "Un šajās valstīs parasti nav noteikumu par e-atkritumiem," sacīja Tao. "Tātad galu galā jūs nometat savu problēmu nabadzīgai valstij."

Lai saules pārstrādes rūpniecība varētu ilgtspējīgi augt, galu galā tai būs nepieciešama atbalstoša politika un noteikumi. ES modelis, saskaņā ar kuru ražotāji finansē saules bateriju reģenerāciju un pārstrādi, varētu būt labs Amerikas Savienotajām Valstīm. Bet pirms tā notiek, ASV likumdevējiem ir jāatzīst, ka problēma pastāv un tikai pieaug, tāpēc Vanderhofs pavada daudz laika viņu izglītošanai.

"Mums jāsaskaras ar faktu, ka saules paneļi laika gaitā neizdodas, un to ir daudz," viņš teica. “Un ko mēs darām, kad viņiem sāk neizdoties? Nav pareizi uzlikt šo atbildību patērētājam, un tur mēs esam tagad.


Video: Nodoklis par neesošiem atkritumiem? (Jūnijs 2022).