Teavet

Päikesepaneelid on hakanud muutuma mürgiseks prügiprobleemiks

Päikesepaneelid on hakanud muutuma mürgiseks prügiprobleemiks


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.

Päikesepaneelid on üha olulisem taastuvenergia allikas, millel on kliimamuutuste vastases võitluses oluline roll. Need on ka keerukad tehnoloogiatükid, mis oma elu lõpus muutuvad suurteks, suuremahulisteks e-jäätmeteks ja praegu pole enamikul maailmadel sellega tegelemiseks plaani.

Kuid peame selle varsti välja töötama, sest päikese e-jäätmeid on liiga palju. Aastaks 2050 prognoosib Rahvusvaheline Taastuvenergia Agentuur, et kuni 78 miljonit tonni päikesepaneele on nende eluea lõpuni jõudnud ja et maailmas tekib aastas umbes 6 miljonit tonni uusi päikese e-jäätmeid. Kui viimane arv moodustab väikese osa kogu inimkonna e-jäätmete tootmisest igal aastal, ei piisa päikesepaneelide jaoks standardsetest elektroonilistest taaskasutusmeetoditest. Kõige väärtuslikumate materjalide, sealhulgas hõbeda ja räni taastamiseks on vaja spetsiaalseid taaskasutuslahendusi. Ja kui me ei arenda neid lahendusi poliitikate kõrval, mis toetavad nende laialdast vastuvõtmist, teame juba, mis juhtub.

"Kui me ei rakenda ringlussevõttu, lähevad paljud moodulid prügilasse," ütles Arizona osariigi ülikooli päikeseuurija Meng Tao, kes kirjutas hiljuti ülevaateartikli räni päikesepaneelide ringlussevõtu kohta, mis koosneb 95 protsenti päikeseturust.

Päikesepaneelid koosnevad fotogalvaanilistest (PV) elementidest, mis muudavad päikesevalguse elektriks. Kui need paneelid lähevad prügilatesse, raisatakse väärtuslikke ressursse. Ja kuna päikesepaneelid sisaldavad mürgiseid materjale nagu plii, mis võivad lagunemisel välja voolata, tekitavad prügilad ka uusi keskkonnaohte.

Enamik päikeseenergia tootjaid väidavad, et nende paneelid peavad vastu umbes 25 aastat ja maailm hakkas päikeseenergiat laialdaselt kasutama alles 2000. aastate alguses. Seetõttu on täna üsna väike kogus päikesepaneele. Direktor Jan Clyncke sõnul kogub päikesepaneelide taaskasutamisele ja ringlussevõtule pühendunud mittetulundusühing PV CYCLE kogu Euroopa Liidus igal aastal mitu tuhat tonni päikese e-jäätmeid. See arv sisaldab päikesepaneele, mille kasutusiga on lõppenud, aga ka neid, mis eemaldati varakult kasutusest, kuna need olid tormis kahjustatud, neil oli teatud tüüpi tootja defekte või need asendati uuema mudeliga ja tõhus.

Kui päikesepaneelid saavad täna oma elu lõpule, seisavad nad silmitsi mõne võimaliku saatusega. ELi seaduste kohaselt peavad tootjad tagama nende päikesepaneelide nõuetekohase ringlussevõtu. Jaapanis, Indias ja Austraalias on ringlussevõtu nõuded pooleli. Ameerika Ühendriikides on see metsik lääs - välja arvatud Washingtoni osariigi seadus, pole USA-l päikese taaskasutamise mandaati. Tööstuse juhitud vabatahtliku ringlussevõtu jõupingutused on piiratud. "Praegu oleme üsna kindlad, et ringlussevõetud päikesepaneelide arv on umbes 10 protsenti," ütles Sam Vanderhoof, ühe ainsa fotogalvaanilise ringlussevõtuga tegeleva USA ettevõtte Recycle PV Solar tegevjuht. Ülejäänud lähevad tema sõnul prügilatesse või eksporditakse välismaale, et neid taaskasutada nõrkade keskkonnakaitsega arengumaades.

Isegi siis, kui toimub ringlussevõtt, on palju arenguruumi. Päikesepaneel on sisuliselt elektrooniline võileib. Täiteaine on õhuke kiht kristallilisi ränielemente, mis on isoleeritud ja kaitstud elementide eest mõlemalt poolt polümeeri ja klaaslehtedega. Kõik hoitakse koos alumiiniumraamis. Paneeli tagaosas on jaotuskarbis vaskjuhtmestik, mis kanaliseerib elektrit selle tekkimisel.

Ringlussevõtjad eemaldavad alumiiniumist ja vasest tagasi saamiseks paneeliraami ja selle ühenduskarbi, seejärel purustavad ülejäänud mooduli, sealhulgas klaasi, polümeerid ja ränielemendid, mis on kaetud hõbedase elektroodiga ja need on joodetud tina ja pliiga. (Kuna valdav osa segust on massi järgi klaas, loetakse saadud toodet ebapuhtaks purustatud klaasiks.) Tao ja tema kolleegide hinnangul võib tavalise 60-rakulise ränipaneeli lahti võtev taaskasutaja saada umbes 3 dollarit taaskasutatud materjali: alumiiniumi, vase ja klaasi eest. Vahepeal ütleb Vanderhoof, et selle paneeli ringlussevõtu hind USA-s jääb vahemikku 12-25 dollarit pärast transpordikulusid, mis "võrdub sageli ringlussevõtu kuludega". Samal ajal osariikides, kus seda lubatakse, "arvame, et Ameerika Ühendriikide ringlussevõtu suur pime koht on see, et kulud ületavad palju tulusid", ütles Meng. "See on suurusjärgus 10: 1."

Kui päikesepaneeli kõige väärtuslikumad komponendid, nimelt räni ja hõbe, saaksid tõhusalt eraldada ja puhastada, võiks see suurendada kulude sissetulekut. Väike hulk päikeseenergia fotogalvaanilisi ringlussevõtjaid üritab seda teha.

Veolia, mis haldab maailmas ainukest kommertsmõõduga fotogalvaanilise räni ringlussevõtu tehast Prantsusmaal, lihvib ja purustab paneele ning kasutab seejärel madala puhtusega räni taastamiseks optilist tehnikat. Vanderhoofi sõnul kasutas Recycle PV Solar algselt "kuumtöötlust ja palliveski protsessi", mis võimaldas taastada enam kui 90 protsenti paneelis leiduvatest materjalidest, sealhulgas hõbedat ja madala puhtusastmega räni. Kuid ettevõte sai hiljuti oma Euroopa partneritelt mõned uued seadmed, mis suudavad "enam kui 95 protsenti taastada", ütles ta, samal ajal taaskasutatud materjalid palju paremini eraldades.

Mõni PV-uurija soovib sellest veelgi paremini teha. Veel ühes hiljutises ülevaateartiklis kutsub riikliku taastuvenergia laboratooriumi teadlaste juhitud meeskond välja uute ringlussevõtu protsesside väljatöötamise, kus kõik metallid ja mineraalid saadakse väga puhtalt, eesmärgiga muuta ringlussevõtt kõige ökonoomsemaks. elujõuline ja keskkonnale võimalikult kasulik. Nagu uuringu juhtiv autor Garvin Heath selgitab, võivad sellised protsessid hõlmata kuumuse või keemilise töötlemise kasutamist klaasi eraldamiseks ränielementidest, millele järgneb muude keemiliste või elektriliste meetodite kasutamine räni ja mitmesuguste erinevate materjalide eraldamiseks ja puhastamiseks. metallide jälgi.

"Mida me palume, on see, mida me nimetame kõrgväärtuslikuks integreeritud ringlussevõtu süsteemiks," ütles Heath Gristile. „Kõrge väärtus tähendab, et me tahame taastada kõik nendest moodulitest väärtuslikud materjalid. Integreeritud viitab ringlussevõtu protsessile, mis võib kulgeda kõigi nende materjalide järel ja ei pea ühelt ringlussevõtjalt teisele üle minema.

Lisaks paremate ringlussevõtu meetodite väljatöötamisele peaks päikesetööstus mõtlema sellele, kuidas paneele igal võimalusel taaskasutada, kuna kasutatud päikesepaneelide hind on tõenäoliselt kõrgem kui neis sisalduvad metallid ja mineraalid (ja kuna korduvkasutamine nõuab üldjuhul vähem energiat kui ringlussevõtt). Nagu ringlussevõtu puhul, on EL selles esirinnas: päikeseenergiatööstuse ümmarguse ärimudeliprogrammi kaudu rahastab Euroopa Komisjon tervet rida näidisprojekte, mis näitavad, kuidas neid saab uuesti kasutada. katusel olevad päikesepaneelid ja päikesefarmid, isegi elektriliste jalgrataste laadimisjaamade ja Berliini elamukomplekside toiteks.

Recycle PV Solar sertifitseerib ja müüb ka saadud kahjustamata paneelid uuesti ja müüb edasi, mis Vanderhoofi sõnul aitab kompenseerida ringlussevõtu kulusid. Nii tema kui Tao on aga mures selle pärast, et mitmed USA taaskasutajad müüvad kasutatud riike, kvaliteedi kontrolliga päikesepaneele arengumaadele välismaal. "Ja nendes riikides pole reeglina e-jäätmete kohta regulatsioone," ütles Tao. "Nii et lõpuks viskate oma probleemi vaese riigi peale."

Päikese ringlussevõtu tööstuse jätkusuutlikuks kasvamiseks on lõppkokkuvõttes vaja toetavat poliitikat ja määrusi. ELi mudel, mille kohaselt tootjad rahastavad päikesepaneelide taaskasutamist ja ringlussevõttu, võib olla hea Ameerika Ühendriikide eeskujuks. Kuid enne, kui see juhtub, peavad USA seadusandjad tunnistama, et probleem on olemas ja ainult kasvab, mistõttu veedab Vanderhoof palju aega nende harimiseks.

"Peame seisma silmitsi tõsiasjaga, et päikesepaneelid ebaõnnestuvad aja jooksul ja neid on palju," ütles ta. "Ja mida me teeme, kui neil hakkab ebaõnnestuma? Pole õige panna seda vastutust tarbijale ja seal me praegu oleme.


Video: Kodutöö - Pisut päikeseenergiast 2017 (Mai 2022).