Energetický průmysl prochází radikálními změnami a postupný přechod k obnovitelným zdrojům energie je více než zřejmý. Nicméně ne vše, co vypadá jako udržitelné, takovým zůstane i po skončení svého životního cyklu. To je alespoň nejčastější obava týkající se fotovoltaických (PV) solárních panelů. Jedná se o udržitelný zdroj energie, který je závislý pouze na slunečním záření a je schopen dodávat elektřinu do našich domovů. Co se však stane se solárními panely, když přestanou efektivně fungovat? Prozkoumejte jejich cestu procesem recyklace v následující infografice:
Pokud chcete tuto infografiku použít, použijte níže uvedený kód pro vložení:
Životnost solárních panelů
Jak dlouho vydrží solární panely? Otázka, která napadne většinu lidí, když uvažují o solárních panelech. Podle studií je předpokládaná životnost solárních panelů přibližně 30 let před vyřazením z provozu.
Během životnosti fotovoltaických panelů může dojít k poklesu výkonu o 20 %. Mezi prvními 10 až 12 lety je maximální pokles účinnosti 10 procent a při dosažení 25 let 20 procent. Tyto hodnoty garantuje většina výrobců.
Přesto zkušenosti ukazují, že ve skutečnosti klesá účinnost po 25 letech pouze o 6 až 8 procent. Životnost solárních panelů tak může být mnohem delší, než se oficiálně uvádí. Životnost kvalitních fotovoltaických panelů může dosahovat i 30 až 40 let a poté mohou být stále funkční, i když s klesající účinností.
Odpad solárních panelů
Z hlediska právních předpisů spadá odpad z fotovoltaických panelů stále do obecné klasifikace odpadů. Jediná výjimka existuje na úrovni EU, kde jsou fotovoltaické panely definovány jako elektronický odpad ve směrnici o odpadních elektrických a elektronických zařízeních (WEEE). Nakládání s odpadem z fotovoltaických panelů je tedy vedle dalších právních rámců upraveno touto směrnicí.
Výrobci solárních článků jsou ze zákona povinni plnit konkrétní právní požadavky a recyklační normy, aby se solární panely nestaly zátěží pro životní prostředí. Tehdy se začaly objevovat technologie recyklace solárních panelů.
Výrobci fotovoltaických panelů spolupracovali s vládními institucemi a přišli s několika způsoby, jak se vypořádat se solárním odpadem.
Odpad ze solárních panelů
Pokud by nebyly zavedeny recyklační procesy, leželo by do roku 2050 na skládkách 60 milionů tun odpadu z fotovoltaických panelů; vzhledem k tomu, že všechny fotovoltaické články obsahují určité množství toxických látek, stal by se z toho skutečně nepříliš udržitelný způsob získávání energie.
Na následující interaktivní mapě se můžete podívat, které země produkují nejvíce odpadu ze solárních panelů:
Pokud chcete tuto interaktivní mapu použít, použijte níže uvedený kód:
<iframe src=“https://www.google.com/maps/d/u/0/embed?mid=1g4J5np6uhrHh-PmC-K4fB7QmJvU&ll=26,16&z=2″ width=“100%“ height=“600″></iframe><p>Vytvořil <a href=“https://www.greenmatch.co.uk/“>GreenMatch</a></p>
Běžný názor, že solární panely nelze recyklovat, je tedy mýtus. Jedná se však o proces, který potřebuje čas, aby byl široce zaveden, a vyžaduje další výzkum, aby dosáhl svého plného potenciálu adekvátní recyklace všech součástí solárních panelů. Z tohoto důvodu je nutné, aby projekční a recyklační jednotky úzce spolupracovaly, aby byla schopnost recyklace zajištěna promyšlenými ekologickými návrhy.
Procesy recyklace solárních panelů
Existují dva hlavní typy solárních panelů, které vyžadují různé přístupy k recyklaci. Oba typy – na bázi křemíku a na bázi tenkých vrstev – lze recyklovat pomocí odlišných průmyslových procesů. V současné době jsou běžnější panely na bázi křemíku, i když to neznamená, že by materiály článků na bázi tenkých vrstev neměly velkou hodnotu.
Výzkumné studie prováděné na téma recyklace solárních panelů přinesly řadu technologií. Některé z nich dokonce dosahují ohromující 96% účinnosti recyklace, ale cílem je v budoucnu zvýšit laťku ještě výše.
Recyklace solárních panelů na bázi křemíku
Proces recyklace fotovoltaických panelů na bázi křemíku začíná demontáží vlastního výrobku za účelem oddělení hliníkových a skleněných částí. Téměř všechno (95 %) sklo lze znovu použít, zatímco všechny vnější kovové části se použijí k opětovnému lisování rámů článků. Zbylé materiály se zpracovávají při teplotě 500 °C v jednotce tepelného zpracování, aby se uvolnila vazba mezi články. Vlivem extrémního tepla se zapouzdřující plast odpaří a křemíkové články jsou připraveny k dalšímu zpracování. Podpůrná technologie zajišťuje, že ani tento plast nepřijde nazmar, a proto je znovu použit jako zdroj tepla pro další tepelné zpracování.
Po tepelném zpracování je zelený hardware fyzicky oddělen. Z 80 % jej lze snadno znovu použít, zatímco zbytek se dále zušlechťuje. Křemíkové částice – tzv. destičky – se odleptají pomocí kyseliny. Rozbité destičky jsou roztaveny, aby mohly být znovu použity pro výrobu nových křemíkových modulů, což vede k 85% míře recyklace křemíkového materiálu.
Recyklace solárních panelů na bázi tenkých fólií
Pro srovnání, panely na bázi tenkých fólií jsou zpracovávány drastičtěji. Prvním krokem je jejich vložení do drtiče. Poté se v kladivovém mlýně zajistí, aby všechny částice nebyly větší než 4-5 mm, což je velikost, při které se laminát držící vnitřní materiály pohromadě poruší, a tudíž je lze odstranit. Na rozdíl od fotovoltaických panelů na bázi křemíku se zbývající látka skládá z pevného i kapalného materiálu. K jejich oddělení se používá rotující šnek, který v podstatě udržuje pevné části rotující uvnitř trubice, zatímco kapalina odkapává do nádoby.
K zajištění čistoty prochází kapalina procesem srážení a odvodňování. Výsledná látka prochází zpracováním kovů, aby se zcela oddělily různé polovodičové materiály. Poslední krok závisí na konkrétní technologii použité při výrobě panelů, nicméně v průměru se znovu použije 95 % polovodičového materiálu.
Tvrdé látky jsou znečištěny tzv. mezivrstvami, které jsou lehčí a lze je odstranit pomocí vibračního povrchu. Nakonec materiál projde oplachem. To, co zůstane, je čisté sklo, čímž se zachrání 90 % skleněných prvků pro snadnou opětovnou výrobu.
Budoucí přínosy nakládání se solárním odpadem
Když už víme, že solární panely lze recyklovat, je otázkou, jaké další výhody to ekonomice přinese – pokud vůbec nějaké. Je zřejmé, že bude třeba vytvořit řádnou infrastrukturu pro recyklaci solárních panelů, aby bylo možné nakládat s velkým množstvím fotovoltaických modulů, které budou v blízké budoucnosti likvidovány. Jakmile bude zavedena, budeme svědky několika pozitivních faktorů a nových příležitostí v rámci ekonomiky.
Recyklace fotovoltaických panelů vytvoří nejen více ekologických pracovních příležitostí, ale také přibližně 11 miliard liber v hodnotě, kterou lze do roku 2050 získat zpět. Tento příliv umožní vyrobit 2 miliardy nových panelů bez nutnosti investovat do surovin. To znamená, že jen z opětovného využití dříve použitých materiálů bude možné vyrobit přibližně 630 GW energie.
Díky neustálému poklesu cen solární energie se stále více domácností a podniků rozhoduje investovat do solárních systémů. V důsledku toho se v odvětví recyklace solárních článků objeví ještě více ekonomických příležitostí.
.