It ôffal fan sinnepanielen sil yn 'e kommende desennia mei mear as 4000 prosint tanimme.Is de yndustry foar recycling fan sinnepanielen ree om dizze folumes te behanneljen?Mei de fraach nei nije panielen dy't eksponinsjele tanimmende en grûnstoffen krapte, is de race oan.
Sinnepanielrecycling wurdt in echte útdaging.Kritysk foar de netto nul-strategy fan it Feriene Keninkryk, sinne-enerzjy is in bliuwende en duorsume opsje foar bedriuwen en húshâldings, en it groeit hurd.
Yn 2021 foege it Feriene Keninkryk 730MW oan nije sinnekapasiteit ta, en naam it totale folume nei 14,6GW, in ferheging fan 5,3 prosint fan 2020, en - yn it twadde fearnsjier fan 2022 - droech sinne-enerzjy 6,4 prosint by oan 'e totale elektrisiteitsopwekking fan' t Feriene Keninkryk.Binnen de Strategy foar enerzjyfeiligens fan april befêstige de ôfdieling foar bedriuws-, enerzjy- en yndustriële strategy (BEIS) dat, troch 2035, de sinne-ynset fan it Feriene Keninkryk wurdt ferwachte om fiif kear te ferheegjen, en it totale folume nimt ta 70GW: sawat 15 prosint fan 'e projeksje fan' e UK (en tanimmende) elektrisiteit easken, ifolge McKinsey.
In opkommende kwestje is wat te dwaan oan sinnepanielen as se ienris it ein fan har 30-jierrich libben berikke.As merkgroei trochgiet yn 'e takomst, sil de groeiende stapel sinne-ôffal ek groeie.Neffens it International Renewable Energy Agency (IRENA) wurdt ferwachte dat it Feriene Keninkryk yn 'e kommende desennia 30,000 ton sinne-ôffal sil generearje.Plus, in tanimming fan ûntsleine panielen wurdt foarsein de merk te reitsjen yn 'e 2030's, doe'tsinnepanielenfan it millennium begjinne te wankeljen.IRENA foarseit dat it globale ôffal fan sinnepanielen yn 2030 tusken de 1,7 miljoen en acht miljoen ton sil wêze.
Fierder doemt in potinsjele knelpunt yn 'e oanbod fan grûnstoffen op, mei de fraach nei panielen dy't de beskikberens fan ûnbidige komponinten sil oertreffe.
De druk wurdt boud foar de recycling-yndustry fan sinnepanielen om har kapasiteit te fergrutsjen om de opkomst fan ûntsleine panielen te behanneljen en de fabrikaazje fan nije sinnepanielen te stypjen.Yn july suggerearre Sam Vanderhoof, in ekspert yn 'e sinne-yndustry, dat - wrâldwiid - mar ien op de tsien fotovoltaïsche (PV) panielen wurdt recycled mei de rest dy't einiget op stoart, wer ferwizend nei gegevens fan IRENA.
Regeljouwing & neilibjen
Binnen it Feriene Keninkryk,sinnepanielen wurde formeel klassifisearre asElektrysk en elektroanyskEquipment(EEE), ûnder in tawijd Kategory 14. As sadanich, PV panielen wurde dutsen troch de ôffal EEE (WEEE) Regeljouwing;harren ein fan it libben wurdt kontrolearre en de ûntwikkeling fan solide sinnepaniel recycling ynfrastruktuer is al oan 'e gong.
Produsinten fan sinnepanielen binne ferplichte om mei te dwaan oan in Producer Compliance Scheme (PCS), it rapportearjen fan tonnages dy't op 'e merke binne yntrodusearre en it krijen fan konformiteitsnotysjes om de takomstige recycling fan dy ienheden te dekken.Se moatte ek produkten markearje om brûkers en behannelingfoarsjenningen te advisearjen oer materiaal gearstalling en korrekte ôffier.
Tagelyk moatte distributeurs produkten oan it ein fan it libben sammelje.Se moatte in weromnameproseduere hawwe foar PV-ôffal of bydrage oan in troch de Ryk goedkarde weromnameregeling.
Neffens Scott Butler, Chief Executive of Material Focus, in NGO finansierd út WEEE-neilibjen fan fergoedingen, binne d'r lykwols wat ûnderskiedende oerwagings dy't it herstel fan sinnepanielen sille beynfloedzje: "Mei PV soene jo ferwachtsje dat d'r in ynstallearder / deinstaller-relaasje wêze sil foar húshâldings.Hoewol it in húslik produkt is, is it net iets dat in protte minsken sels kinne omgean.
"Ik stel my foar dat de de-ynstallaasje in registrearre professional moat belûke foar elektrysk net ... en se kinne de kaai wêze foar it behearen fan dit [ôffal].Hoewol it lestich kin wêze om't se net gearwurke binne om ôffal te behanneljen, is it net sa dreech om ôffalferfierder te wurden."
Butler merkt op dat sinnepanielen dy't no oan it ein fan it libben komme, in útdaagjend wêze kinne om te recyclearjen fanwegen de fariaasje yn fabrikaazje: "Op it mêd fan recycling, tink ik dat de útdaging mei PV's sil wêze om de skiekunde te begripen, om't, benammen by it begjin, d'r binne in protte ferskillende gemyske mixen oan 'e gong.Dingen dy't no begjinne te kommen is frij âld, 20 jier is nochal in lange syklus.Dus miskien is d'r in ynformaasjekloof dy't miskien moatte wurde ferstoppe oer wa't wat op 'e merke sette en wat it is."
Recycling prosessen
Recycling prosessen foar panielen fariearje neffens sinnepaniel gearstalling, de meast foarkommende dêrfan is silisium-basearre.Bekend om har betelberens en fleksibiliteit, foarmen silisium sinnepanielen in oandiel fan 73,3 prosint fan 'e merk yn 2020;tinne film goed foar 10,4 prosint en panielen makke fan oare materialen (ferve-sensibilisearre, konsintrearre fotovoltaïske, organyske hybriden) fertsjintwurdige de oerbleaune 16,3 prosint (Chowdhury et al, 2020).
Wannear't sammele, eltsePV panielis dreech te disassemble.It aluminium frame en de junction doaze kin fuortsmiten wurde gewoan genôch;it útdaagjende diel is de Laminated platte glêzen sheet, dat befettet lege bedraggen fan ferro en non-ferro metalen, keunststof en semiconductor materiaal.Wat behannelingoplossingen oanbelanget, is de útdaging gjin technysk, om't pyrolyse, kryogene skieding (befriezen), en meganyske shredding besteane as skiedingstechniken foar de ferskate materialen.De grutste útdaging is dat PV-panielen gjin ôffal generearje dat fergelykber is mei ferpakkingsôffal of verbruiksartikelen mei in koarte libbensdoer.Dêrom is de wichtichste fraach ekonomysk: wa sil ynvestearje yn in ferwurkingsline dy't gjin idee hat wannear't it ôffal komt?
Panelen mei tinne film befetsje in behannelingsproses, dat wat ekstra stappen fereasket om it gearstalde metaal 'cadmium telluride' miljeufreonlik te herstellen.Wylst in minder populêre kar, tinne-film panielen hawwe in effisjinter materiaal gebrûk, húsfesting in tinner semiconductor, besparje op kosten en koalstof tidens fabrikaazje.Dizze panielen prestearje better yn leger ljocht en yn 'ekstreme' hoeken, nuttich foar fertikale oerflakken en gevels.
Om de materialen te herstellen, wurde dûnte film PV-panielen fersnippere om laminaasje te ferwiderjen, foardat de fêste en floeibere skerden wurde skieden troch in rotearjende skroef.De film wurdt dan fuortsmiten mei help fan soer en peroxide, folge troch it fuortheljen fan interlayer materialen mei trilling, wylst de oerbleaune glês en metaal wurde skieden en weromfûn.
Recycling fan sinnepanielen op skaal
Nettsjinsteande de hjoeddeiske recycling-inisjativen dy't stadichoan groeie, wurdt op it stuit mar 80 oant 95 prosint fan 'e sinnepanielmaterialen weromfûn dy't it foar recycling meitsje.Om dit te foarkommen, liedt it ôffalbehearbedriuw Veolia in projekt om folsleine recycling fan sinnepanielen op yndustriële skaal te bringen, yn in trochgeand projekt finansierd troch EIT RawMaterials.ReProSolar ûntwikkelet in heul effisjint proses foar recycling fan end-of-life panielen, wêrtroch alle silisium-basearre PV-module-komponinten kinne wurde hersteld.
Mei help fan delaminaasjetechnology om de sinnesel fan 'e glêzen plaat te skieden, herstelle fysike en gemyske prosessen alle materialen, ynklusyf suver sulver en silisium, sûnder de PV-modules te ferneatigjen.
Yn gearwurking mei FLAXRES GmbH en ROSI Solar, twatechnology bedriuwendy't nije metoaden ûntwikkelje om grûnstoffen werom te winnen fan PV-panielen, sil it projekt de helberens testen op yndustriële skaal oan 'e ein fan it jier, mei 5,000 ton útskeakele PV-modules jierliks te ferwurkjen by in demonstraasjefabryk yn Dútslân yn 2024.
Kommersjalisearjen fan in folslein recyclingproses is de kaai foar it foldwaan oan 'e hjoeddeistige merkútdaging, it bringen fan in sterk oanbod fan weromfûn PV-panielkomponinten om te foldwaan oan' e tanimmende fraach nei panielen en it behanneljen fan de montagevoluminten fan sinnepanielôffal.
Oansjenlike ekonomyske winsten koenen wurde makke troch it weromheljen fan heechweardige PV-panielkomponinten as de fraach swolt.Sulver, bygelyks, makket 0,05 prosint fan panielgewicht út, 14 prosint fan har merkwearde.Oare weardefolle en werom te heljen metalen binne aluminium, koper en tellurium.Neffens Rystad Energy, wylst weromhelle materialen fan end-of-life PV-panielen op it stuit $170 miljoen wurdich binne, binne se yn 2030 mear wurdich wurdich as $2,7 miljard.
Redesigning sinnepanielen
Neist ynnovaasjes yn 'e wrâld fan recycling fan sinnepanielen, wurdt ek it ûntwerp fan 'e panielen op 'e nij betocht mei wergebrûk yn gedachten.De Nederlânske Organisaasje foar Toegepast Wittenskiplik Undersyk (TNO) iepenbiere har nij ûntwikkele 'Design for Recycling' (D4R) sinnepanielen yn desimber 2021, produsearre foar ôfwagings fan it ein fan it libben.De panielen, mei in testen fan 30 jier libbensdoer, binne ûntworpen foar maklike demontage sûnder skealike komponinten.
De panielen, ynkapsele mei in adhesive folie, hâlde in yntegreare triggermeganisme foar de skieding fan 'e sellen en frames.It proses is leech-enerzjy en befettet gjin giftige eleminten.
It ûndersyk is ûnderbrocht troch twa projekten, it earste is it DEREC-projekt, dat de D4R-panielen op lytse skaal konseptualisearre en testte om har skjinne ûntmanteling te garandearjen nei in simulearre libbensdoer.It PARSEC-projekt sil dan de technology opskaalje nei D4R-panielen op folsleine grutte foar kommersjeel en wenhûs.
Wylst it is panielenmakkehast 30 jierren lyn dat pose de hjoeddeiske útdaging foar recyclers, kinne D4R panielen ferienfâldigje paniel recycling foar in driuwe de yndustry foarút.En, neist de nije panielen, ûndersiket it konsortium recyclingtechniken foar hjoeddeistige sinnepanielmodellen, om suvere silisiumwinning te berikken foar wergebrûk.
Ta beslút
Kumulatyf litte dizze ynnovaasjes belofte sjen yn har fokus op kommersjalisaasje, hoewol de soarch bliuwt oer de fraach oft de fereaske skaal foldien wurdt, mei sawol de folumes fan ôfbrutsen panielen as de fraach nei nije tanimmend.As kommersjalisaasje-ynspanningen lykwols goed geane, en as plannen om panielen te meitsjen fan folslein weromhelle materialen kinne wurde levere, sjocht de sinnepaniel-yndustry nei in robúste sirkulêre ekonomy.
Post tiid: Jan-11-2023