Sonpaneelafval sal in die volgende dekade met meer as 4000 persent toeneem.Is die sonpaneelherwinningsbedryf gereed om hierdie volumes te hanteer?Met die vraag na nuwe panele wat eksponensieel toeneem en grondstowwe skaars, is die wedloop aan die gang.
Sonpaneelherwinning word 'n ware uitdaging.Van kritieke belang vir die VK se netto nul-strategie, sonenergie is 'n blywende en volhoubare opsie vir besighede en huishoudings, en dit groei vinnig.
In 2021 het die VK 730 MW se nuwe sonkragkapasiteit bygevoeg, wat die algehele volume tot 14,6 GW geneem het, 'n 5,3 persent toename vanaf 2020, en - in die tweede kwartaal van 2022 - het sonkrag 6,4 persent van die VK se totale elektrisiteitsopwekking bygedra.Binne April se Energiesekuriteitstrategie het die Departement vir Besigheid, Energie en Nywerheidstrategie (BEIS) bevestig dat die VK se sonkragontplooiing teen 2035 na verwagting vyfvoudig sal toeneem en die algehele volume tot 70GW sal neem: ongeveer 15 persent van die VK se geprojekteerde (en toenemende) elektrisiteitsvereistes, volgens McKinsey.
’n Opkomende kwessie is wat om te doen oor sonpanele sodra hulle die einde van hul 30-jaar leeftyd bereik.Namate markgroei voortgaan om die toekoms in te styg, sal die ontluikende hoop sonafval ook.Volgens die Internasionale Hernubare Energie-agentskap (IRENA) word voorspel dat die Verenigde Koninkryk 30 000 ton sonafval in die volgende dekade sal genereer.Boonop word voorspel dat 'n oplewing in ontbinde panele in die 2030's die mark sal tref, wanneersonpanelevanaf die millennium begin wankel.IRENA voorspel globale afval van sonpanele sal in 2030 tussen 1,7 miljoen en agt miljoen ton wees.
Verder is daar 'n potensiële bottelnek in die aanbod van grondstowwe, met die vraag na panele wat die beskikbaarheid van ongesonde komponente sal oortref.
Druk bou op vir die sonpaneelherwinningsbedryf om sy kapasiteit te vergroot om die opkoms van afgedankte panele te hanteer en die vervaardiging van nuwe sonpanele te ondersteun.In Julie het Sam Vanderhoof, 'n sonkrag-industrie-kenner, voorgestel dat - wêreldwyd - net een uit elke tien fotovoltaïese (PV) panele herwin word met die res wat op stortingsterrein beland, weer met verwysing na data van IRENA.
Regulasie en nakoming
Binne die Verenigde Koninkryk,sonpanele word formeel geklassifiseer asElektries en elektroniesToerusting(EEE), onder 'n toegewyde Kategorie 14. As sodanig word PV panele gedek deur die Afval EEE (WEEE) Regulasies;hul lewenseinde word gemonitor en die ontwikkeling van soliede sonpaneel-herwinningsinfrastruktuur is reeds aan die gang.
Sonpaneelprodusente is verplig om by 'n Produsente Nakomingskema (PCS) aan te sluit, tonnemaats wat aan die mark bekendgestel is, aan te meld en voldoeningsnotas te bekom om die toekomstige herwinning van daardie eenhede te dek.Hulle moet ook produkte merk om gebruikers en behandelingsfasiliteite in kennis te stel van materiaalsamestelling en korrekte wegdoening.
Terselfdertyd moet verspreiders einde-van-lewe produkte insamel.Hulle moet 'n terugneemprosedure vir FV-afval hê of bydra tot 'n staatsgoedgekeurde terugneemskema.
Volgens Scott Butler, uitvoerende hoof van Material Focus, 'n NRO wat uit WEEE voldoeningsfooie befonds word, is daar egter 'n paar kenmerkende oorwegings wat die herstel van sonpanele sal beïnvloed: "Met PV sou jy verwag dat daar 'n installeerder/deinstalleerder-verhouding vir huishoudings.Alhoewel dit 'n binnelandse produk is, is dit nie iets wat baie mense self sal kan hanteer nie.
"Ek stel my voor dat die de-installasie 'n geregistreerde professionele persoon vir hoofstroomelektrisiteit moet betrek ... en dit kan die sleutel wees om hierdie [afval] te bestuur.Alhoewel dit moeilik kan wees omdat hulle nie gerat is om afval te hanteer nie, is dit nie so moeilik om 'n afvaldraer te word nie.”
Butler merk op dat sonpanele wat nou die einde van die lewe nader, uitdagend kan wees om te herwin as gevolg van die variasie in vervaardiging: "In terme van herwinning, dink ek die uitdaging met PV's gaan wees om die chemie te verstaan, want, veral aan die begin, daar is baie verskillende chemiese mengsels aan die gang.Goed wat nou gaan begin uitkom is nogal oud, 20 jaar is nogal 'n lang siklus.So miskien is daar 'n inligtingsgaping wat dalk geprop moet word oor wie wat op die mark geplaas het en wat dit is.”
Herwinningsprosesse
Herwinningsprosesse vir panele wissel volgens sonpaneelsamestelling, waarvan die mees algemene silikon-gebaseerde is.Silikon sonpanele, wat bekend is vir hul bekostigbaarheid en buigsaamheid, het in 2020 'n aandeel van 73,3 persent van die mark uitgemaak;dun film was verantwoordelik vir 10,4 persent en panele vervaardig van ander materiale (kleurstof-sensitiwiteit, gekonsentreerde fotovoltaïese, organiese basters) verteenwoordig die oorblywende 16,3 persent (Chowdhury et al, 2020).
Wanneer dit afgehaal word, enigePV paneelis moeilik om uitmekaar te haal.Die aluminium raam en die aansluitboks kan eenvoudig genoeg verwyder word;die uitdagende deel is die gelamineerde plat glasplaat, wat min hoeveelhede ysterhoudende en nie-ysterhoudende metale, plastiek en halfgeleiermateriaal bevat.Wat behandelingsoplossings betref, is die uitdaging nie 'n tegniese een nie, aangesien pirolise, kryogeniese skeiding (bevriesing) en meganiese versnippering as skeidingstegnieke vir die verskillende materiale bestaan.Die grootste uitdaging is dat FV-panele nie afval genereer wat soortgelyk is aan verpakkingsafval of verbruiksgoedere met 'n kort leeftyd nie.Daarom is die hoofvraag 'n ekonomiese een: wie sal in 'n behandelingslyn belê wat geen idee het wanneer die afval sal aankom nie?
Dunfilmpanele behels 'n behandelingsproses, wat 'n paar bykomende stappe vereis om die saamgestelde metaal 'kadmiumtelluride' omgewingsgesond te herwin.Alhoewel dit 'n minder gewilde keuse is, het dunfilmpanele 'n meer doeltreffende materiaalgebruik, wat 'n dunner halfgeleier huisves, wat koste en koolstof bespaar tydens vervaardiging.Hierdie panele presteer beter in laer lig en teen 'uiterste' hoeke, nuttig vir vertikale oppervlaktes en fasades.
Om die materiaal te herwin, word dunfilm-PV-panele gesnipper om laminering te verwyder, voordat die vaste en vloeibare skerwe deur 'n roterende skroef geskei word.Die film word dan met suur en peroksied verwyder, gevolg deur die verwydering van tussenlaagmateriaal met vibrasie, terwyl die oorblywende glas en metaal geskei en herwin word.
Sonpaneel herwinning op skaal
Ten spyte van huidige herwinningsinisiatiewe wat geleidelik groei, word tans slegs 80 tot 95 persent van die sonpaneelmateriaal wat herwin word, herwin.Om dit te bevorder, lei die afvalbestuursmaatskappy Veolia 'n projek om volle sonpaneelherwinning op 'n industriële skaal te bring, in 'n deurlopende projek wat deur EIT RawMaterials befonds word.ReProSolar ontwikkel 'n uiters doeltreffende proses vir die herwinning van end-of-life panele, wat dit moontlik maak dat alle silikon-gebaseerde PV module komponente herwin kan word.
Deur delamineringstegnologie te gebruik om die sonsel van die glasplaat te skei, herwin fisiese en chemiese prosesse alle materiale, insluitend suiwer silwer en silikon, sonder om die PV-modules te vernietig.
In vennootskap met FLAXRES GmbH en ROSI Solar, tweetegnologie maatskappyewat nuwe metodes ontwikkel om grondstowwe van FV-panele te herwin, sal die projek teen die einde van die jaar haalbaarheid op industriële skaal toets, met 5 000 ton afgedankte FV-modules wat jaarliks in 2024 by 'n demonstrasie-aanleg in Duitsland verwerk sal word.
Die kommersialisering van 'n volledige herwinningsproses is die sleutel om die huidige markuitdaging die hoof te bied, wat 'n sterk aanbod van herwonne PV-paneelkomponente bring om aan die toenemende vraag na panele te voldoen en die toenemende volumes van sonpaneelafval te hanteer.
Aansienlike ekonomiese voordele kan gemaak word deur die herwinning van hoëwaarde-PV-paneelkomponente namate die vraag toeneem.Silwer maak byvoorbeeld 0,05 persent van die paneelgewig uit, maar maak 14 persent van sy markwaarde uit.Ander waardevolle en herwinbare metale sluit aluminium, koper en telluur in.Volgens Rystad Energy, terwyl herwonne materiaal van end-of-life PV panele tans $170 miljoen werd is, sal dit in 2030 meer as $2,7 miljard werd wees.
Herontwerp van sonpanele
Benewens innovasies in die wêreld van sonpaneelherwinning, word die ontwerp van die panele ook herbedink met hergebruik in gedagte.Die Nederlandse Organisasie vir Toegepaste Wetenskaplike Navorsing (TNO) het hul nuut-ontwikkelde 'Design for Recycling' (D4R)-sonpanele in Desember 2021 onthul, wat vervaardig is vir lewenseinde-oorwegings.Die panele, met 'n beproefde lewensduur van 30 jaar, is ontwerp vir maklike demontage sonder om komponente te beskadig.
Die panele, omhul met 'n kleeffoelie, hou 'n geïntegreerde snellermeganisme vir die skeiding van die selle en rame.Die proses is lae-energie en behels geen giftige elemente nie.
Die navorsing word deur twee projekte gehuisves, die eerste is die DEREC-projek, wat die D4R-panele op 'n klein skaal gekonseptualiseer en getoets het om te verseker dat hulle skoon uitmekaar gehaal word na 'n gesimuleerde dienslewe.Die PARSEC-projek sal dan die tegnologie opskaal tot volgrootte D4R-panele vir kommersiële en residensiële gebruik.
Terwyl dit panele isvervaardigbyna 30 jaar gelede wat die huidige uitdaging aan herwinners stel, kan D4R-panele paneelherwinning vereenvoudig om die bedryf vorentoe te dryf.En, benewens die nuwe panele, ondersoek die konsortium herwinningstegnieke vir huidige sonpaneelmodelle om suiwer silikonverkryging vir hergebruik te verkry.
Ten slotte
Kumulatief toon hierdie innovasies belofte in hul fokus op kommersialisering, alhoewel kommer oorbly of daar aan die vereiste skaal voldoen sal word, met beide volumes ontbinde panele en die vraag na nuwes wat toeneem.As kommersialiseringspogings egter goed verloop, en as planne om panele van heeltemal herwonne materiaal te vervaardig gelewer kan word, kyk die sonpaneelbedryf na 'n robuuste sirkulêre ekonomie.
Postyd: Jan-11-2023