Saules paneļu pārstrādes iespējas

Avots: greenmatch.co.uk

Enerģētikas nozare ir piedzīvojusi radikālas pārmaiņas, un pakāpeniska pāreja uz atjaunojamās enerģijas ieguvi ir vairāk nekā acīmredzama. Tomēr ne viss, kas izskatās ilgtspējīgi, tā arī paliek pēc tā dzīves cikla beigām. Vismaz tas ir visizplatītākais uztraukums par fotoelementu (PV) saules paneļiem. Tie ir ilgtspējīgs enerģijas avots, kas ir atkarīgs tikai no saules starojuma un spēj piegādāt elektrību mūsu mājām. Tomēr, kas notiek ar saules paneļiem, ja tie nedarbojas efektīvi? Izpētiet viņu ceļojumu cauri pārstrādes procesam zemāk esošajā infografikā:

Saules paneļu kalpošanas laiks

Cik ilgi darbojas saules paneļi? Jautājums, ko lielākā daļa cilvēku domā, apsverot saules paneļus. Saskaņā ar pētījumiem saules paneļu paredzamais dzīves ilgums ir aptuveni 30 gadi pirms ekspluatācijas pārtraukšanas.

Fotoelementu paneļu kalpošanas laikā var samazināties jauda par 20 procentiem. No pirmajiem 10 līdz 12 gadiem maksimālais efektivitātes samazinājums ir 10 procenti un 20 procenti, sasniedzot 25 gadus. Šos skaitļus garantē lielākā daļa ražotāju.

Tomēr pieredze rāda, ka patiesībā pēc 25 gadiem efektivitāte samazinās tikai par 6 līdz 8 %. Tādējādi saules paneļu kalpošanas laiks var būt daudz ilgāks, nekā oficiāli norādīts. Augstas kvalitātes FE paneļu kalpošanas laiks var sasniegt pat 30 līdz 40 gadus un pēc tam joprojām darboties, lai gan samazinot efektivitāti.

Saules paneļu utilizācija

No regulatīvā viedokļa FE paneļa atkritumi joprojām ietilpst vispārējā atkritumu klasifikācijā. Vienīgais izņēmums ir ES līmenī, kur FE paneļi elektrisko un elektronisko iekārtu atkritumu (EEIA) direktīvā ir definēti kā e-atkritumi. Tādējādi FE paneļa atkritumu apsaimniekošanu papildus citiem tiesiskajiem regulējumiem reglamentē šī direktīva.

Saules bateriju ražotājiem ir pienākums ievērot īpašas juridiskās prasības un pārstrādes standartus, lai nodrošinātu, ka saules enerģijas paneļi nekļūst par slogu videi. Tieši tad sāka parādīties saules paneļu pārstrādes tehnoloģijas.

Fotoelementu ražotāji sadarbojās ar valsts iestādēm un ir nākuši klajā ar dažiem veidiem, kā cīnīties pret saules enerģijas atkritumiem.

Saules paneļu atkritumi

Faktiski, ja pārstrādes procesi netiktu ieviesti, līdz 2050. gadam poligonos guļ 60 miljoni tonnu FE paneļu atkritumu; tā kā visas FE šūnas satur noteiktu daudzumu toksisku vielu, tas patiesi kļūtu par ne tik ilgtspējīgu enerģijas ieguves veidu.

Ir divi galvenie saules paneļu veidi, kuriem nepieciešamas atšķirīgas pārstrādes pieejas. Abus veidus — uz silīcija un plānkārtiņu bāzes — var pārstrādāt, izmantojot atšķirīgus rūpnieciskos procesus. Pašlaik silīcija paneļi ir biežāk sastopami, lai gan tas nenozīmē, ka plānas plēves šūnu materiālos nebūtu lielas vērtības.

Pētījumi par saules paneļu pārstrādi ir radījuši daudzas tehnoloģijas. Daži no tiem pat sasniedz pārsteidzošu 96 % pārstrādes efektivitāti, bet mērķis ir nākotnē paaugstināt latiņu.

Saules paneļu pārstrāde uz silīcija bāzes

Silīcija FE paneļu pārstrādes process sākas ar faktiskā ražojuma izjaucēšanu, lai atdalītu alumīnija un stikla detaļas. Gandrīz visus (95%) stikla var izmantot atkārtoti, bet visas ārējās metāla daļas tiek izmantotas šūnu rāmju pārveidošanai.

Atlikušos materiālus apstrādā 500 °C temperatūrā termiskās apstrādes blokā, lai atvieglotu šūnu elementu saistīšanos. Ārkārtējā karstuma dēļ iekapsulējošā plastmasa iztvaiko, atstājot silīcija šūnas gatavas tālākai apstrādei. Atbalsta tehnoloģija nodrošina, ka pat šī plastmasa netiek izšķērdēta, tāpēc to atkārtoti izmanto kā siltuma avotu turpmākai termiskai apstrādei.

Pēc termiskās apstrādes zaļā aparatūra ir fiziski atdalīta. 80 % no tiem var viegli izmantot atkārtoti, bet atlikušo daļu vēl vairāk precizē. Silīcija daļiņas, ko sauc par plāksnītēm, tiek iegravēti, izmantojot skābi. Šķeltās plāksnītes tiek izkausētas, lai tās atkal izmantotu jaunu silīcija moduļu ražošanā, kā rezultātā silīcija materiāla pārstrādes apjoms ir 85 %.

Uz plānkārtiņu bāzes balstīta saules paneļu pārstrāde

Salīdzinājumam, plānās plēves paneļi tiek apstrādāti krasāk. Pirmais solis ir ievietot tos smalcināšanā. Pēc tam āmurs nodrošina, ka visas daļiņas nav lielākas par 4-5mm, kas ir izmērs, kur laminēšana, turot iekšējos materiālus kopā, saplīst, un tāpēc to var noņemt. Pretēji FE paneļiem uz silīcija bāzes atlikusī viela sastāv gan no cieta, gan šķidra materiāla. Lai tos atdalītu, tiek izmantota rotējoša skrūve, kas būtībā saglabā cietās daļas rotējošas caurules iekšpusē, bet šķidrums pil traukā.

Šķidrumi iziet nokrišņu un atūdeņošanas procesu, lai nodrošinātu tīrību. Iegūtā viela iziet metāla apstrādi, lai pilnībā atdalītu dažādus pusvadītāju materiālus. Pēdējais solis ir atkarīgs no faktiskās tehnoloģijas, ko izmanto, ražojot paneļus; tomēr vidēji 95 % pusvadītāju materiāla tiek izmantoti atkārtoti.

Cietās vielas ir piesārņotas ar tā sauktajiem starpslāņu materiāliem, kas ir vieglāki masā un kurus var noņemt caur vibrējošs virsma. Visbeidzot, materiāls iet caur skalošanu. Tas, kas paliek aiz muguras, ir tīrs stikls, ietaupot 90% stikla elementu vieglai pārražošanai.

Saules atkritumu apsaimniekošanas nākotnes ieguvumi

Tagad, kad mēs zinām, ka saules paneļus var pārstrādāt, jautājums ir par to, kādus vēl ieguvumus tas sniedz ekonomikai , ja tādi ir. Acīmredzot būs jāizveido pienācīga saules paneļu pārstrādes infrastruktūra, lai pārvaldītu lielos FE moduļu apjomus, kas tiks apglabāti tuvākajā nākotnē. Kad tas būs ieviests, mēs būsim liecinieki vairākiem pozitīviem faktoriem un jaunām iespējām ekonomikā.

FE pārstrāde ne tikai radīs vairāk videi draudzīgu darba iespēju, bet arī aptuveni 11 miljardus sterliņu mārciņu reģenerējamā vērtībā līdz 2050. gadam. Šis pieplūdums ļaus ražot 2 miljardus jaunu paneļu bez nepieciešamības ieguldīt izejvielās. Tas nozīmē, ka būs jauda, kas ļaus saražot aptuveni 630 GW enerģijas, tikai atkārtoti izmantojot iepriekš izmantotos materiālus.

Pateicoties pastāvīgam saules enerģijas cenu kritumam, arvien vairāk mājsaimniecību un uzņēmumu izvēlas ieguldīt saules enerģijas sistēmās. Tā rezultātā radīsies vēl vairāk ekonomisko iespēju saules bateriju pārstrādes nozarē.