Bilgi

Güneş panelleri zehirli bir çöp sorunu olmaya başlıyor

Güneş panelleri zehirli bir çöp sorunu olmaya başlıyor

Güneş panelleri, iklim değişikliğiyle mücadelede önemli bir rol oynayacak, giderek daha önemli bir yenilenebilir enerji kaynağıdır. Ayrıca, yaşamlarının sonunda büyük, hacimli e-atık parçalarına dönüşen karmaşık teknoloji parçalarıdır ve şu anda dünyanın çoğunun bununla başa çıkmak için bir planı yoktur.

Ancak yakında bir tane geliştirmemiz gerekecek çünkü fazla güneş enerjisi e-atığı geliyor. 2050 yılına kadar Uluslararası Yenilenebilir Enerji Ajansı, 78 milyon metrik tona kadar güneş panelinin faydalı ömürlerinin sonuna ulaşacağını ve dünyanın yılda yaklaşık 6 milyon metrik ton yeni güneş enerjisi e-atık üreteceğini öngörüyor. En son sayı her yıl insanlığın ürettiği toplam e-atıkların küçük bir kısmı olsa da, standart elektronik geri dönüşüm yöntemleri güneş panelleri için yeterli değildir. Gümüş ve silikon dahil olmak üzere kişinin en değerli malzemelerini geri kazanmak, ısmarlama geri dönüşüm çözümleri gerektirir. Ve bu çözümleri, yaygın olarak benimsenmesini destekleyen politikaların yanı sıra geliştirmezsek, ne olacağını zaten biliyoruz.

Arizona Eyalet Üniversitesi güneş enerjisi araştırmacısı Meng Tao, "Geri dönüşümü uygulamazsak, modüllerin çoğu çöp sahasına gidecek," dedi ve yakın zamanda 95'ten oluşan silikon güneş panellerinin geri dönüşümü üzerine bir inceleme makalesi yazdı. güneş enerjisi piyasasının yüzdesi.

Güneş panelleri, güneş ışığını elektriğe dönüştüren fotovoltaik (PV) hücrelerden oluşur. Bu paneller çöp sahalarına gittiğinde değerli kaynaklar boşa harcanmaktadır. Güneş panelleri kurşun gibi zehirli maddeler içerdiğinden, kırılırken dışarı sızabilir, çöp sahaları da yeni çevresel tehlikeler yaratır.

Çoğu güneş enerjisi üreticisi, panellerinin yaklaşık 25 yıl süreceğini ve dünyanın 2000'li yılların başına kadar güneş enerjisini yaygın olarak dağıtmaya başladığını iddia ediyor ve sonuç olarak, bugün bir kısmı hizmet dışı bırakılıyor. oldukça az miktarda güneş paneli. Direktör Jan Clyncke'ye göre, güneş panellerinin geri kazanımı ve geri dönüştürülmesine adanmış kar amacı gütmeyen bir kuruluş olan PV CYCLE, her yıl Avrupa Birliği'nde birkaç bin ton güneş enerjisi e-atığı toplamaktadır. Bu rakam, kullanım ömürlerinin sonuna ulaşan güneş panellerini, aynı zamanda bir fırtınada hasar gördükleri, bir tür üretici kusuru olduğu veya daha yeni bir modelle değiştirildikleri için erken hizmetten çekilmiş olanları da içermektedir. verimli.

Güneş panelleri bugün yaşamlarının sonuna geldiğinde, birkaç olası kaderle karşı karşıya kalıyorlar. AB yasalarına göre, üreticiler güneş panellerinin uygun şekilde geri dönüştürülmesini sağlamalıdır. Japonya, Hindistan ve Avustralya'da geri dönüşüm gereksinimleri işleniyor. Amerika Birleşik Devletleri'nde, Vahşi Batı: Washington'daki bir eyalet yasası dışında, ABD'nin güneş enerjisi geri dönüşüm yetkisi yok. Sektör öncülüğündeki gönüllü geri dönüşüm çabalarının kapsamı sınırlıdır. Fotovoltaik geri dönüşüme adanmış tek ABD şirketlerinden biri olan Recycle PV Solar'ın CEO'su Sam Vanderhoof, "Şu anda, geri dönüştürülmüş güneş panelleri sayısının yüzde 10 civarında olduğundan oldukça eminiz," dedi. Geri kalanı, çevre korumaları zayıf olan gelişmekte olan ülkelerde yeniden kullanılmak üzere düzenli depolama alanlarına gidiyor veya yurt dışına ihraç ediliyor.

Geri dönüşüm gerçekleştiğinde bile, iyileştirme için çok yer vardır. Bir güneş paneli aslında elektronik bir sandviçtir. Dolgu maddesi, her iki taraftaki elementlerden polimer ve cam levhalar ile izole edilmiş ve korunmuş ince bir kristal silikon hücre tabakasıdır. Her şey alüminyum bir çerçeve içinde bir arada tutulur. Panelin arkasında, bir bağlantı kutusu, üretilirken elektriği kanalize eden bakır kablolar içerir.

Geri dönüştürücüler genellikle alüminyum ve bakırı geri kazanmak için panel çerçevesini ve bağlantı kutusunu çıkarır, ardından gümüş elektrotla kaplanmış cam, polimerler ve silikon hücreler dahil olmak üzere modülün geri kalanını parçalayın ve kalay ve kurşun ile lehimlenmiştir. (Bu karışımın ağırlıkça büyük çoğunluğu cam olduğundan, ortaya çıkan ürün saf olmayan kırılmış cam olarak kabul edilir.) Tao ve meslektaşları, standart bir 60 hücreli silikon paneli parçalayan bir geri dönüşümcünün, geri kazanılan malzeme için yaklaşık 3 $ alabileceğini tahmin ediyor: alüminyum, bakır ve cam. Bu arada Vanderhoof, ABD'de bu panelin geri dönüşüm maliyetinin nakliye maliyetlerinden sonra 12 ila 25 ABD doları arasında değiştiğini söylüyor ve bu da "genellikle geri dönüşüm maliyetine eşittir". Aynı zamanda, buna izin veren eyaletlerde, "Amerika'da geri dönüşüm için en büyük kör noktanın, maliyetin geliri çok aşması olduğunu düşünüyoruz," dedi Meng. "10'a 1 oranında mertebesinde."

Bir güneş panelinin en değerli bileşenleri olan silikon ve gümüş verimli bir şekilde ayrılabilir ve saflaştırılabilirse, bu maliyet-geliri artırabilir. Az sayıda adanmış güneş fotovoltaik geri dönüştürücüsü bunu yapmaya çalışıyor.

Fransa'da dünyanın tek ticari ölçekli fotovoltaik silikon geri dönüşüm tesisini işleten Veolia, panelleri parçalayıp parçalıyor ve ardından düşük saflıktaki silikonu geri kazanmak için optik bir teknik kullanıyor. Vanderhoof'a göre, Recycle PV Solar başlangıçta, gümüş ve düşük saflıkta silikon dahil olmak üzere bir panelde bulunan malzemelerin yüzde 90'ından fazlasını geri kazanabilen bir "ısıtma işlemi ve bilyalı değirmen işlemi" kullandı. Ancak şirket yakın zamanda Avrupalı ​​ortaklarından geri kazanılan malzemeleri çok daha iyi ayırırken "yüzde 95'ten fazla geri kazanım" yapabilen bazı yeni ekipmanlar aldığını söyledi.

Bazı PV araştırmacıları bundan daha iyisini yapmak istiyor. Yakın tarihli bir başka gözden geçirme makalesinde, Ulusal Yenilenebilir Enerji Laboratuvarı'ndan bilim adamları tarafından yönetilen bir ekip, geri dönüşümü en ekonomik hale getirmek amacıyla, tüm metallerin ve minerallerin yüksek saflıkta geri kazanıldığı yeni geri dönüşüm süreçlerinin geliştirilmesini talep ediyor. uygulanabilir ve mümkün olduğunca çevre için faydalı. Çalışmanın baş yazarı Garvin Heath'in açıkladığı gibi, bu tür işlemler camı silikon hücrelerden ayırmak için ısı veya kimyasal işlemlerin kullanılmasını ve ardından silikonu ayırmak ve saflaştırmak için diğer kimyasal veya elektrik tekniklerinin uygulanmasını içerebilir. eser metaller.

Heath Grist'e, "İstediğimiz şey, yüksek değerli entegre geri dönüşüm sistemi dediğimiz şeydir," dedi. "Yüksek değer, değeri olan tüm bileşen malzemeleri bu modüllerden kurtarmak istediğimiz anlamına gelir. Entegre, tüm bu malzemelerin peşinden gidebilen ve bir geri dönüşümciden diğerine basamaklanması gerekmeyen bir geri dönüşüm sürecini ifade eder ”.

Daha iyi geri dönüşüm yöntemleri geliştirmenin yanı sıra, güneş enerjisi endüstrisi, kullanılan güneş panellerinin içerdikleri metal ve minerallerden daha yüksek bir fiyata sahip olması muhtemel olduğundan (ve yeniden kullanım genellikle geri dönüşümden daha az enerji gerektirir). Geri dönüşümde olduğu gibi, AB bu konuda da ön plandadır: Avrupa Komisyonu, güneş enerjisi endüstrisine yönelik döngüsel iş modeli programı aracılığıyla, bunların nasıl yeniden kullanılabileceğini gösteren bir dizi gösteri projesini finanse etmektedir. çatı güneş panelleri ve güneş enerjisi çiftlikleri, hatta Berlin'deki elektrikli bisiklet şarj istasyonlarına ve Belçika'daki konut komplekslerine güç sağlamak için.

Geri Dönüşüm PV Solar ayrıca aldığı hasarsız panelleri yeniden onaylar ve yeniden satar, Vanderhoof bunun geri dönüşüm maliyetini dengelemeye yardımcı olduğunu söylüyor. Bununla birlikte, hem o hem de Tao, birkaç ABD geri dönüşümcüsünün gelişmekte olan ülkelere yurtdışında ikinci el, kalite kontrollü güneş panelleri satmasından endişe duyuyor. Tao, "Ve bu ülkelerde genellikle e-atık düzenlemeleri yoktur" dedi. "Sonuç olarak, probleminizi fakir bir ülkeye dönüştürüyorsunuz."

Güneş enerjisi geri dönüşüm endüstrisinin sürdürülebilir bir şekilde büyümesi için, nihayetinde destekleyici politikalara ve düzenlemelere ihtiyacı olacak. Üreticilerin güneş panellerinin geri kazanımı ve geri dönüşümünü finanse etmesine ilişkin AB modeli, Amerika Birleşik Devletleri'nin taklit etmesi için iyi olabilir. Ancak bu gerçekleşmeden önce, ABD'li milletvekilleri sorunun var olduğunu ve daha da büyüdüğünü anlamalı, bu yüzden Vanderhoof onları eğitmek için çok zaman harcıyor.

"Güneş panellerinin zamanla bozulduğu gerçeğiyle yüzleşmeliyiz ve birçoğu var" dedi. Ve başarısız olmaya başladıklarında ne yapacağız? Bu sorumluluğu tüketiciye yüklemek doğru değil ve şu anda buradayız.


Video: Güneş Enerjisi Detaylı Kurulumu, Maliyeti ve Malzemeleri (Ocak 2022).