Източник:greenbiz.com
Слънчевите панели имат живот от 25 до 30 години, но съдържат ценни метали, включително сребро и мед. С нарастването на панелите с изтекъл срок на годност, които се очакват скоро, се появяват компании, които се стремят да рециклират материалите за многократна употреба и да пазят панелите от сметищата.
В Одеса, Тексас, работници в стартираща компания, наречена SolarCycle, разтоварват камиони, превозващи излезли от употреба фотоволтаични панели, прясно събрани от търговски слънчеви ферми в Съединените щати. Те отделят панелите от алуминиевите рамки и електрическите кутии, след което ги подават в машини, които отделят стъклото им от ламинираните материали, които са помогнали за генерирането на електричество от слънчева светлина в продължение на около четвърт век.
След това панелите се смилат, нарязват и се подлагат на патентован процес, който извлича ценните материали - предимно сребро, мед и кристален силиций. Тези компоненти ще бъдат продадени, както и алуминият и стъклото с по-ниска стойност, които може дори да попаднат в следващото поколение слънчеви панели.
Този процес предлага бегла представа какво може да се случи с очаквания скок на пенсионирани слънчеви панели, които ще произтичат от индустрия, която представлява най-бързо развиващият се източник на енергия в САЩ. Днес приблизително 90 процента от панелите в САЩ са загубили ефективността си поради възраст или които са дефектни, се озовават в депата, защото тази опция струва малка част от рециклирането им.
Но привържениците на рециклирането в САЩ казват, че повишената повторна употреба на ценни материали, като сребро и мед, би помогнала за стимулиране на кръговата икономика, в която отпадъците и замърсяването се намаляват чрез постоянно повторно използване на материали. Според доклад от 2021 г. на Националната лаборатория за възобновяема енергия (NREL), рециклирането на фотоволтаични панели може също да намали риска от изтичане на токсини в околната среда от депата; увеличаване на стабилността на верига за доставки, която до голяма степен зависи от вноса от Югоизточна Азия; по-ниски разходи за суровини за соларни и други видове производители; и разширяване на пазарните възможности за рециклиращите в САЩ.
Американските слънчеви панели, които трябва да бъдат оттеглени до 2030 г., ще покриват около 3 000 игрища за американски футбол.
Разбира се, повторното използване на повредени, но все още функционални панели е още по-добър вариант. Милиони от тези панели завършват в развиващите се страни, докато други се използват повторно по-близо до дома. Например SolarCycle изгражда електроцентрала за своята фабрика в Тексас, която ще използва обновени модули.
Перспективата за бъдещо пренасищане с панели с изтекъл срок на годност подтиква усилията на шепа слънчеви рециклиращи компании да се справят с несъответствието между текущото натрупване на капацитет за възобновяема енергия от комунални услуги, градове и частни компании - милиони панели се инсталират в световен мащаб всяка година - и недостиг на съоръжения, които могат да обработват безопасно този материал, когато достигне края на своя полезен живот, след около 25 до 30 години.
Очаква се слънчевият капацитет във всички сегменти в САЩ да нараства средно с 21 процента годишно от 2023 г. до 2027 г., според последния тримесечен доклад на Solar Energy Industries Association и консултантската фирма Wood Mackenzie. Очакваното увеличение ще бъде подпомогнато от знаковия Закон за намаляване на инфлацията от 2022 г., който, наред с други помощи за възобновяема енергия, ще предостави 30 процента данъчен кредит за жилищни слънчеви инсталации.
Площта, покрита от слънчеви панели, инсталирани в САЩ към 2021 г. и които трябва да бъдат оттеглени до 2030 г., ще покрива около 3 000 игрища за американски футбол, според оценка на NREL. „Това е голяма загуба“, каза Тейлър Къртис, правен и регулаторен анализатор в лабораторията. Но процентът на рециклиране в индустрията, с по-малко от 10 процента, изостава далеч от оптимистичните прогнози за растеж на индустрията.
До 2050 г. стойността на суровините, възстановими от слънчеви панели, може да надхвърли 15 милиарда долара.
Джеси Саймънс, съосновател на SolarCycle, която наема около 30 души и започна работа през декември, каза, че депата за твърди отпадъци обикновено таксуват от 1 до 2 долара за приемане на слънчев панел, което нараства до около 5 долара, ако материалът се счита за опасен отпадък. За разлика от това, неговата компания таксува $18 на панел. Клиентите са готови да платят тази цена, защото може да не успеят да намерят депо, лицензирано да приема опасни отпадъци и да поемат правна отговорност за това, и защото искат да сведат до минимум въздействието върху околната среда на своите стари панели, каза Саймънс, бивш изпълнителен директор на Sierra Club .
SolarCycle предоставя на своите клиенти екологичен анализ, който показва ползите от рециклирането на панели. Например, рециклирането на алуминий използва 95 процента по-малко енергия от производството на първичен алуминий, което поема разходите за добив на суровината, боксит, след това транспортирането и рафинирането му.
Компанията изчислява, че рециклирането на всеки панел избягва емисиите от 97 паунда CO2; цифрата нараства до повече от 1,5 тона CO2, ако панелът се използва повторно. Съгласно предложеното правило на Комисията за ценни книжа и борси, публично притежаваните компании ще бъдат задължени да разкриват рискове, свързани с климата, които е вероятно да окажат съществено въздействие върху техния бизнес, включително техните емисии на парникови газове.
Изчистен от слънчеви панели в завода SolarCycle, алуминият се продава в близкия склад за метали. Стъклото се продава само за няколко цента на панел за повторна употреба в основни продукти като бутилки, но Саймънс се надява, че в крайна сметка ще има достатъчно от него, за да го продаде на по-висока цена на производител на нови листове за соларни панели.
Към юли Калифорния имаше само 1 завод за рециклиране, който приемаше слънчеви панели.
Кристалният силиций, използван като основен материал в слънчевите клетки, също си струва възстановяването, каза той. Въпреки че трябва да бъде рафиниран за използване в бъдещи панели, използването му избягва въздействието върху околната среда от добива и обработката на нов силиций.
SolarCycle е една от само петте компании в САЩ, изброени от SEIA като способни да предоставят услуги за рециклиране. Индустрията остава в начален стадий и все още измисля как да спечели пари от възстановяване и след това продажба на панелни компоненти, според Агенцията за опазване на околната среда на САЩ. „Елементи от този процес на рециклиране могат да бъдат намерени в Съединените щати, но той все още не се случва в голям мащаб“, каза EPA в преглед на индустрията.
През 2016 г. Международната агенция за възобновяема енергия (IRENA) прогнозира, че до началото на 2030 г. световното количество изведени от експлоатация фотоволтаични панели ще се равнява на около 4 процента от броя на инсталираните панели. До 2050 г. обемът на отпадъците от слънчеви панели ще нарасне до най-малко 5 милиона метрични тона годишно, каза агенцията. Китай, най-големият производител на слънчева енергия в света, се очаква да изтегли от употреба общо най-малко 13,5 милиона метрични тона панели до 2050 г., което е най-голямото количество сред големите нации, произвеждащи слънчева енергия, и почти два пъти повече от обема, който САЩ ще изтеглят от употреба дотогава, според доклада на IRENA.
Суровините, които могат да бъдат технически възстановени от PV панели в световен мащаб, могат кумулативно да струват 450 милиона долара (по отношение на 2016 г.) до 2030 г., установи докладът, приблизително равно на цената на суровините, необходими за производството на около 60 милиона нови панели или 18 гигавата мощност. производствен капацитет. До 2050 г., се казва в доклада, възстановимата стойност може кумулативно да надхвърли 15 милиарда долара.
Засега обаче слънчевите рециклиращи са изправени пред значителни икономически, технологични и регулаторни предизвикателства. Част от проблема, казва Къртис от NREL, е липсата на данни за нивата на рециклиране на панели, което възпрепятства потенциалните реакции на политиката, които биха могли да осигурят повече стимули за операторите на слънчеви ферми да рециклират излезлите от употреба панели, вместо да ги изхвърлят.
Друг проблем е, че процедурата за излужване с характеристики на токсичността - одобрен от EPA метод, използван за определяне дали даден продукт или материал съдържа опасни елементи, които биха могли да се излужват в околната среда - се знае, че е дефектна. В резултат на това някои собственици на слънчеви ферми в крайна сметка „прекомерно управляват“ панелите си като опасни, без да направят официално определяне на опасните отпадъци, каза Къртис. В крайна сметка те плащат повече, за да ги изхвърлят в сметища, на които е разрешено да обработват опасни отпадъци или да ги рециклират.
Международната агенция по енергетика оцени дали слънчевите панели, които съдържат олово, кадмий и селен, биха повлияли на човешкото здраве, ако бъдат изхвърлени в депа за опасни отпадъци или в общински сметища, и установи, че рискът е нисък. Въпреки това, агенцията каза в доклад от 2020 г., нейните констатации не представляват одобрение на депонирането: рециклирането, според нея, ще „допълнително смекчи“ опасенията за околната среда.
NREL проучва алтернативен процес за определяне дали панелите са опасни. „Трябва да разберем това, защото определено оказва влияние върху отговорността и разходите, за да направим рециклирането по-конкурентоспособно“, каза Къртис.
Въпреки тези несигурности четири щата наскоро приеха закони, насочени към рециклирането на фотоволтаични модули. Калифорния, която има най-много слънчеви инсталации, позволява панелите да се изхвърлят на сметища, но само след като бъдат проверени като безопасни от определена лаборатория, което може да струва над 1500 долара. Към юли Калифорния имаше само един завод за рециклиране, който приемаше слънчеви панели.
В щата Вашингтон през юли 2025 г. трябва да бъде приложен закон, предназначен да осигури екологичен начин за рециклиране на фотоволтаични панели; Представители на Ню Джърси очакват да издадат доклад за управлението на фотоволтаичните отпадъци тази пролет; и Северна Каролина е наредила на държавните служители по околната среда да проучат извеждането от експлоатация на соларни проекти с мащаб на комунални услуги. (Северна Каролина изисква слънчевите панели да се изхвърлят като опасен отпадък, ако съдържат тежки метали като сребро или - в случай на по-стари панели - шествалентен хром, олово, кадмий и арсен.)
В Европейския съюз излезлите от употреба фотоволтаични панели от 2012 г. се третират като електронни отпадъци съгласно директивата на ЕС за отпадъци от електрическо и електронно оборудване, известна като WEEE. Директивата изисква всички държави-членки да спазват минимални стандарти, но действителният процент на рециклиране на електронни отпадъци варира в отделните нации, каза Мариус Мордал Баке, старши анализатор за проучване на слънчеви доставчици в Rystad Energy, изследователска фирма със седалище в Осло, Норвегия . Въпреки този закон процентът на рециклиране на фотоволтаични фотоволтаици в ЕС не е по-добър от този в САЩ - около 10 процента - до голяма степен поради трудността при извличането на ценни материали от панелите, каза Баке.
Но той прогнозира, че рециклирането ще стане по-разпространено, когато броят на излезлите от употреба панели нарасне до точката, в която представлява бизнес възможност, предоставяйки на рециклиращите ценни материали, които могат да продават. Правителствата могат да помогнат за ускоряване на този преход, добави той, като забранят изхвърлянето на фотоволтаични панели в депата и предоставят стимули като данъчни облекчения за всеки, който използва слънчеви панели.
„В някакъв момент в бъдещето ще видите достатъчно панели да се извеждат от експлоатация, че ще трябва да започнете да рециклирате“, каза Баке. „Ще стане печелившо от само себе си, независимо от цените на суровините.