Information

Solpaneler börjar bli ett giftigt avfallsproblem

Solpaneler börjar bli ett giftigt avfallsproblem


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.

Solpaneler är en allt viktigare källa till förnybar energi som kommer att spela en viktig roll i kampen mot klimatförändringar. De är också komplexa teknologibitar som förvandlas till stora, skrymmande bitar av e-avfall i slutet av sina liv, och just nu har det mesta av världen ingen plan för att hantera det.

Men vi måste utveckla en snart, eftersom överflödigt solavfall kommer. År 2050 planerar International Renewable Energy Agency att upp till 78 miljoner ton solpaneler har nått slutet på sin livslängd och att världen kommer att generera cirka 6 miljoner ton nytt solavfall per år. Medan det senaste antalet är en liten del av den totala mängden e-avfall som produceras varje år, räcker det inte med elektroniska återvinningsmetoder för solpaneler. Återvinning av sitt mest värdefulla material, inklusive silver och kisel, kräver skräddarsydda återvinningslösningar. Och om vi inte utvecklar dessa lösningar tillsammans med policyer som stöder deras omfattande antagande, vet vi redan vad som kommer att hända.

"Om vi ​​inte tillämpar återvinning kommer en hel del av modulerna att deponeras," säger Arizona State University solforskare Meng Tao, som nyligen skrev en recensionsartikel om återvinning av kiselsolpaneler, som omfattar 95 procent av solmarknaden.

Solpaneler består av solceller (PV) som omvandlar solljus till el. När dessa paneler går till deponier slösas värdefulla resurser bort. Och eftersom solpaneler innehåller giftiga material som bly som kan läcka ut när de går sönder, skapar deponier också nya miljöfaror.

De flesta tillverkare av solenergi hävdar att deras paneler kommer att pågå i cirka 25 år, och världen började inte distribuera solenergi allmänt förrän i början av 2000-talet. ganska liten mängd solpaneler. PV CYCLE, en ideell organisation som ägnar sig åt återvinning och återvinning av solpaneler, samlar in flera tusen ton solavfall i hela Europeiska unionen varje år, enligt regissör Jan Clyncke. Siffran inkluderar solpaneler som har nått slutet av sin livslängd, men också de som drogs ur drift i förtid för att de skadades i en storm, hade någon typ av tillverkarfel eller ersattes med en nyare modell och effektiv.

När solpaneler når slutet av sitt liv idag, står de inför några möjliga öden. Enligt EU-lagstiftningen måste producenter se till att deras solpaneler återvinns ordentligt. I Japan, Indien och Australien är kraven på återvinning på gång. I USA är det vilda västern: Med undantag för en statlig lag i Washington har USA inget mandat för solåtervinning. Branschledda frivilliga återvinningsinsatser är begränsade. "Just nu är vi ganska säkra på att antalet återvunna solpaneler är cirka 10 procent", säger Sam Vanderhoof, VD för Recycle PV Solar, ett av de enda amerikanska företagen som ägnar sig åt solcirkulation. Resten, säger han, går till deponier eller exporteras utomlands för återanvändning i utvecklingsländer med svagt miljöskydd.

Även när återvinning sker är det mycket utrymme för förbättringar. En solpanel är i grunden en elektronisk smörgås. Fyllmedlet är ett tunt lager av kristallina kiselceller, som isoleras och skyddas från elementen på båda sidor av polymer- och glasark. Allt hålls samman i en aluminiumram. På baksidan av panelen innehåller en kopplingsdosa kopparledningar som kanaliserar el när den genereras.

Återvinnare tar ofta bort panelramen och dess kopplingslåda för att återvinna aluminium och koppar och strimlar sedan resten av modulen, inklusive glas, polymerer och kiselceller, som är belagda med en silverelektrod och de löds med tenn och bly. (Eftersom den stora majoriteten av den blandningen i vikt är glas anses den resulterande produkten vara orent krossat glas.) Tao och hans kollegor uppskattar att en återvinnare som tar isär en vanlig 60-cellskiselpanel kan få runt $ 3 för det återvunna materialet: aluminium, koppar och glas. Vanderhoof säger emellertid att kostnaden för återvinning av panelen i USA varierar från $ 12 till $ 25, efter transportkostnader, vilket "ofta motsvarar kostnaden för återvinning." Samtidigt, i stater som tillåter det, "tror vi att den stora blinda fläcken i USA för återvinning är att kostnaden långt överstiger intäkterna," sade Meng. "Det är i storleksordningen 10 till 1."

Om de mest värdefulla komponenterna i en solpanel, nämligen kisel och silver, kunde separeras och renas effektivt, kan det förbättra kostnadsintäkterna. Ett litet antal dedikerade solceller återvinningsapparater försöker göra detta.

Veolia, som driver världens enda fotovoltaiska kiselåtervinningsanläggning i Frankrike i kommersiell skala, strimlar och strimlar paneler och använder sedan en optisk teknik för att återvinna kisel med låg renhet. Enligt Vanderhoof använde Recycle PV Solar initialt en "värmeprocess och kulkvarnprocess" som kunde återvinna mer än 90 procent av de material som finns i en panel, inklusive silver och kisel med låg renhet. Men företaget fick nyligen lite ny utrustning från sina europeiska partners som kan göra "mer än 95 procent återhämtning", sa han medan han separerade återvunna material mycket bättre.

Vissa PV-forskare vill göra ännu bättre än så. I en annan nyligen granskad artikel uppmanar ett team ledt av forskare från National Renewable Energy Laboratory att utveckla nya återvinningsprocesser där alla metaller och mineraler återvinns med hög renhet, i syfte att göra återvinning till den mest ekonomiska livskraftiga och så fördelaktiga för miljön som möjligt. Som studiens ledande författare Garvin Heath förklarar kan sådana processer innefatta användning av värme- eller kemiska behandlingar för att separera glaset från kiselcellerna, följt av tillämpningen av andra kemiska eller elektriska tekniker för att separera och rena kislet och olika spårmetaller.

"Vad vi ber om är vad vi kallar ett värdefullt integrerat återvinningssystem", säger Heath till Grist. ”Högt värde innebär att vi vill återställa alla de ingående materialen som har värde från dessa moduler. Integrerad hänvisar till en återvinningsprocess som kan gå efter alla dessa material och inte behöver kaskadas från en återvinnare till en annan ”.

Förutom att utveckla bättre återvinningsmetoder bör solindustrin tänka på hur man ska återanvända panelerna när det är möjligt, eftersom använda solpaneler sannolikt kommer att kosta ett högre pris än de metaller och mineraler de innehåller (och återanvändning kräver i allmänhet mindre energi än återvinning). Som fallet med återvinning är EU i framkant i detta: genom sitt cirkulära affärsmodellprogram för solenergiindustrin finansierar Europeiska kommissionen en serie demonstrationsprojekt som visar hur de kan återanvändas. takpaneler och solfarmar, till och med för att driva elektriska cykelladdningsstationer i Berlin och bostadsområden i Belgien.

Recycle PV Solar bekräftar och säljer även oskadade paneler som det tar emot, vilket Vanderhoof säger hjälper till att kompensera för återvinningskostnaderna. Men både han och Tao är oroliga över att flera amerikanska återvinnare säljer begagnade, kvalitetsstyrda solpaneler utomlands till utvecklingsländer. "Och dessa länder har vanligtvis inga regler för e-avfall", sa Tao. "Så småningom förvandlar du ditt problem till ett fattigt land."

För att solåtervinningsindustrin ska kunna växa hållbart kommer den i slutändan att behöva stödja policyer och regler. EU-modellen att låta producenter finansiera återvinning och återvinning av solpaneler kan vara bra för USA att efterlikna. Men innan det händer måste amerikanska lagstiftare inse att problemet existerar och bara växer, varför Vanderhoof lägger mycket tid på att utbilda dem.

"Vi måste möta det faktum att solpaneler misslyckas med tiden, och det finns många av dem", sa han. ”Och vad gör vi när de börjar misslyckas? Det är inte korrekt att sätta det ansvaret på konsumenten, och det är där vi är nu.


Video: Installerar solceller och bjuder på ribs (Maj 2022).