Όσον αφορά την ανακύκλωσηηλιακούς συλλέκτες, η πραγματικότητα είναι πιο περίπλοκη από το να τα αποσυναρμολογήσεις και να ξαναχρησιμοποιήσεις τα εξαρτήματά τους.Οι διαδικασίες ανακύκλωσης που λειτουργούν σήμερα είναι αναποτελεσματικές, για να μην αναφέρουμε, το κόστος ανάκτησης υλικών είναι απαγορευτικά υψηλό.Σε αυτό το σημείο τιμής, είναι κατανοητό αν προτιμάτε να αγοράσετε εντελώς νέο πάνελ.Ωστόσο, υπάρχουν κίνητρα για τη βελτιστοποίηση της ανακύκλωσης των ηλιακών πάνελ—μείωση των περιβαλλοντικών επιπτώσεων των εκπομπών παραγωγής, μείωση του κόστους και διατήρηση των τοξικών ηλεκτρονικών αποβλήτων από τους χώρους υγειονομικής ταφής.Με την ταχεία ανάπτυξη της ηλιακής τεχνολογίας, η σωστή επεξεργασία και ανακύκλωση ηλιακών πάνελ έχουν γίνει αναπόσπαστο μέρος της ηλιακής αγοράς.
Από τι κατασκευάζονται τα ηλιακά πάνελ;
Ηλιακά πάνελ με βάση το πυρίτιοΕίναι τα ηλιακά πάνελ ανακυκλώσιμα;Η απάντηση εξαρτάται από το τι είναι κατασκευασμένα τα ηλιακά πάνελ σας.Για να γίνει αυτό, πρέπει να γνωρίζετε κάτι για τους δύο κύριους τύπους ηλιακών συλλεκτών.Το πυρίτιο είναι μακράν ο πιο συχνά χρησιμοποιούμενος ημιαγωγός στην κατασκευή ηλιακών κυψελών.Αντιπροσωπεύει περισσότερο από το 95% των μονάδων που έχουν πωληθεί μέχρι σήμερα και είναι το δεύτερο πιο άφθονο υλικό που βρέθηκε στη Γη, ακολουθούμενο από το οξυγόνο.Οι κυψέλες κρυσταλλικού πυριτίου κατασκευάζονται από άτομα πυριτίου διασυνδεδεμένα σε ένα κρυσταλλικό πλέγμα.Αυτό το πλέγμα παρέχει μια οργανωμένη δομή που επιτρέπει τη μετατροπή της φωτεινής ενέργειας σε ηλεκτρική ενέργεια πιο αποτελεσματικά.Οι ηλιακές κυψέλες κατασκευασμένες από πυρίτιο προσφέρουν έναν συνδυασμό χαμηλού κόστους, υψηλής απόδοσης και μεγάλης διάρκειας ζωής, καθώς οι μονάδες αναμένεται να διαρκέσουν 25 χρόνια ή περισσότερο, παράγοντας περισσότερο από το 80% της αρχικής ισχύος.Ηλιακά πάνελ Thin Film Τα ηλιακά κύτταρα λεπτής μεμβράνης κατασκευάζονται με την εναπόθεση ενός λεπτού στρώματος φωτοβολταϊκού υλικού σε ένα υλικό στήριξης όπως πλαστικό, γυαλί ή μέταλλο.Υπάρχουν δύο κύριοι τύποι φωτοβολταϊκών ημιαγωγών λεπτής μεμβράνης: σεληνιούχο γαλλίου χαλκού ινδίου (CIGS) και τελλουρίδιο του καδμίου (CdTe).Μπορούν όλα να εναποτεθούν απευθείας στο μπροστινό ή πίσω μέρος της επιφάνειας της μονάδας.Το CdTe συμβαίνει να είναι το δεύτερο πιο κοινό φωτοβολταϊκό υλικό μετά το πυρίτιο και οι κυψέλες του μπορούν να κατασκευαστούν χρησιμοποιώντας διαδικασίες παραγωγής χαμηλού κόστους.Το πρόβλημά τους είναι ότι δεν είναι τόσο αποτελεσματικά όσο το καλό πυρίτιο.Όσον αφορά τις κυψέλες CIGS, έχουν τις καλύτερες ιδιότητες φωτοβολταϊκών υλικών με υψηλή απόδοση στο εργαστήριο, αλλά η πολυπλοκότητα του συνδυασμού 4 στοιχείων καθιστά τη μετάβαση από το εργαστήριο στο στάδιο της κατασκευής πιο δύσκολη.Τόσο το CdTe όσο και το CIGS απαιτούν περισσότερη προστασία από το πυρίτιο για να εξασφαλίσουν μακροχρόνια λειτουργία.
Πόσο καιρόηλιακούς συλλέκτεςτελευταίος;
Τα περισσότερα ηλιακά πάνελ κατοικιών λειτουργούν για τουλάχιστον 25 χρόνια προτού αρχίσουν να υποβαθμίζονται σημαντικά.Ακόμη και μετά από 25 χρόνια, τα πάνελ σας θα πρέπει να αποδίδουν ισχύ στο 80% της αρχικής τους ταχύτητας.Ως εκ τούτου, τα ηλιακά πάνελ σας θα συνεχίσουν να μετατρέπουν το ηλιακό φως σε ηλιακή ενέργεια, απλώς θα γίνονται λιγότερο αποδοτικά με την πάροδο του χρόνου.Είναι ανήκουστο για ένα ηλιακό πάνελ να σταματήσει να λειτουργεί εντελώς, αλλά να γνωρίζετε ότι η υποβάθμιση είναι συνήθως αρκετή για να εξετάσετε την αντικατάσταση.Εκτός από τη λειτουργική υποβάθμιση που βασίζεται στο χρόνο, υπάρχουν και άλλοι παράγοντες που μπορούν να επηρεάσουν την απόδοση των ηλιακών συλλεκτών.Η ουσία είναι ότι όσο περισσότερο οι ηλιακοί σας συλλέκτες παράγουν αποτελεσματικά ηλεκτρική ενέργεια, τόσο περισσότερα χρήματα εξοικονομείτε.
Απόβλητα φωτοβολταϊκών – κοιτάζοντας τους αριθμούς
Σύμφωνα με τον Sam Vanderhoof της Recycle PV Solar, το 10% των ηλιακών συλλεκτών ανακυκλώνεται επί του παρόντος, με το 90% να πηγαίνει σε χώρους υγειονομικής ταφής.Αυτός ο αριθμός αναμένεται να φτάσει σε ισορροπία καθώς ο τομέας της ανακύκλωσης ηλιακών πλαισίων κάνει νέα τεχνολογικά άλματα.Ακολουθούν ορισμένοι αριθμοί που πρέπει να λάβετε υπόψη:
Οι 5 κορυφαίες χώρες αναμένεται να δημιουργήσουν σχεδόν 78 εκατομμύρια τόνους απορριμμάτων ηλιακών πάνελ έως το 2050
Η ανακύκλωση ηλιακών συλλεκτών κοστίζει από 15 έως 45 δολάρια
Η απόρριψη ηλιακών συλλεκτών σε μη επικίνδυνους χώρους υγειονομικής ταφής κοστίζει σχεδόν 1 $
Το κόστος απόρριψης επικίνδυνων αποβλήτων σε χώρο υγειονομικής ταφής είναι περίπου $5
Τα υλικά που ανακυκλώνονται από ηλιακούς συλλέκτες θα μπορούσαν να φτάσουν περίπου 450 εκατομμύρια δολάρια μέχρι το 2030
Μέχρι το 2050, η αξία όλων των ανακυκλωμένων υλικών θα μπορούσε να ξεπεράσει τα 15 δισεκατομμύρια δολάρια.
Η χρήση της ηλιακής ενέργειας συνεχίζει να αυξάνεται και δεν είναι τραβηγμένο ότι όλα τα νέα σπίτια θα είναι εξοπλισμένα με ηλιακούς συλλέκτες στο μακρινό μέλλον.Η ανακύκλωση πολύτιμων υλικών, συμπεριλαμβανομένου του αργύρου και του πυριτίου, από ηλιακούς συλλέκτες απαιτεί προσαρμοσμένες λύσεις ανακύκλωσης ηλιακών πάνελ.Η αποτυχία ανάπτυξης αυτών των λύσεων, σε συνδυασμό με πολιτικές για την υποστήριξη της ευρείας υιοθέτησής τους, αποτελεί συνταγή καταστροφής.
Μπορούν τα ηλιακά πάνελ να ανακυκλωθούν;
Τα ηλιακά πάνελ κατασκευάζονται συχνά από ανακυκλώσιμα ή επαναχρησιμοποιήσιμα υλικά.Συστατικά όπως το γυαλί και ορισμένα μέταλλα αποτελούν περίπου το 80% της μάζας ενός ηλιακού πάνελ και είναι σχετικά εύκολο να ανακυκλωθούν.Ομοίως, τα πολυμερή και τα ηλεκτρονικά εξαρτήματα των ηλιακών συλλεκτών μπορούν να ανακυκλωθούν.Αλλά η πραγματικότητα της ανακύκλωσης ηλιακών πάνελ είναι πιο περίπλοκη από το να τα αποσυναρμολογήσεις και να ξαναχρησιμοποιήσεις τα εξαρτήματά τους.Οι διαδικασίες ανακύκλωσης που χρησιμοποιούνται σήμερα δεν είναι αποτελεσματικές.Αυτό σημαίνει ότι το κόστος ανακύκλωσης του υλικού μπορεί να είναι υψηλότερο από το κόστος κατασκευής νέων πάνελ.
Ανησυχίες για πολύπλοκα μείγματα υλικών
Σχεδόν το 95% των ηλιακών συλλεκτών που πωλούνται σήμερα είναι κατασκευασμένα από κρυσταλλικό πυρίτιο και τα φωτοβολταϊκά στοιχεία από ημιαγωγούς πυριτίου.Είναι σχεδιασμένα να αντέχουν τα στοιχεία για δεκαετίες.Τα ηλιακά πάνελ κατασκευάζονται από διασυνδεδεμένα φωτοβολταϊκά στοιχεία που είναι εγκλωβισμένα σε πλαστικό και στη συνέχεια τοποθετούνται μεταξύ γυαλιού και οπίσθιου φύλλου.Ένα τυπικό πάνελ αποτελείται από μεταλλικό σκελετό (συνήθως αλουμίνιο) και εξωτερικό χάλκινο σύρμα.Τα πάνελ κρυσταλλικού πυριτίου κατασκευάζονται κυρίως από γυαλί, αλλά περιλαμβάνουν επίσης πυρίτιο, χαλκό, ίχνη αργύρου, κασσίτερου, μολύβδου, πλαστικού και αλουμινίου.Ενώ οι εταιρείες ανακύκλωσης ηλιακών πάνελ μπορούν να διαχωρίσουν το πλαίσιο αλουμινίου και το εξωτερικό χάλκινο σύρμα, τα φωτοβολταϊκά στοιχεία εγκλείονται σε στρώματα και στρώματα πλαστικού αιθυλενίου οξικού βινυλίου (EVA) και στη συνέχεια συνδέονται με το γυαλί.Επομένως, απαιτούνται πρόσθετες διεργασίες για την ανάκτηση αργύρου, πυριτίου υψηλής καθαρότητας και χαλκού από τις γκοφρέτες.
Πώς να ανακυκλώσετε ηλιακούς συλλέκτες;
Αν αναρωτιέστε πώς ανακυκλώνουν τα ηλιακά πάνελ, υπάρχει τρόπος να το κάνετε.Το πλαστικό, το γυαλί και το μέταλλο – τα βασικά δομικά στοιχεία των ηλιακών συλλεκτών – μπορούν να ανακυκλωθούν μεμονωμένα, αλλά μέσα σε ένα λειτουργικό ηλιακό πάνελ, αυτά τα υλικά συνδυάζονται για να σχηματίσουν ένα ενιαίο προϊόν.Επομένως, η πραγματική πρόκληση έγκειται στον διαχωρισμό των εξαρτημάτων για την αποτελεσματική ανακύκλωσή τους, ενώ παράλληλα αντιμετωπίζονται οι κυψέλες πυριτίου που απαιτούν πιο εξειδικευμένες διαδικασίες ανακύκλωσης.Ανεξάρτητα από τον τύπο του πάνελ, τα κουτιά διακλάδωσης, τα καλώδια και τα πλαίσια πρέπει να αφαιρεθούν πρώτα.Τα πάνελ που αποτελούνται από πυρίτιο συνήθως τεμαχίζονται ή θρυμματίζονται και το υλικό διαχωρίζεται μηχανικά ανάλογα με τον τύπο του υλικού και στη συνέχεια αποστέλλεται σε διαφορετικές διαδικασίες ανακύκλωσης.Σε ορισμένες περιπτώσεις, απαιτείται χημικός διαχωρισμός που ονομάζεται αποκόλληση για την αφαίρεση πολυμερών στρωμάτων από ημιαγωγικά και γυάλινα υλικά.Εξαρτήματα όπως ο χαλκός, το ασήμι, το αλουμίνιο, το πυρίτιο, τα μονωμένα καλώδια, το γυαλί και το πυρίτιο μπορούν να διαχωριστούν και να ανακυκλωθούν μηχανικά ή χημικά, αλλά η ανακύκλωση εξαρτημάτων ηλιακών πάνελ CdTe είναι λίγο πιο περίπλοκη από εξαρτήματα που κατασκευάζονται αποκλειστικά από πυρίτιο.Περιλαμβάνει φυσικό και χημικό διαχωρισμό που ακολουθείται από κατακρήμνιση μετάλλων.Άλλες διαδικασίες περιλαμβάνουν θερμική καύση πολυμερών ή απομάκρυνση εξαρτημάτων.Η τεχνολογία "Hot knife" διαχωρίζει το γυαλί από τις ηλιακές κυψέλες κόβοντας τα πάνελ με μια μακριά ατσάλινη λεπίδα που θερμαίνεται στους 356 έως 392 βαθμούς Φαρενάιτ.
Σημασία της αγοράς ηλιακών πάνελ δεύτερης γενιάς για τη μείωση των απορριμμάτων φωτοβολταϊκών
Τα ανακαινισμένα ηλιακά πάνελ πωλούνται πολύ φθηνότερα από τα νέα πάνελ, γεγονός που συμβάλλει σημαντικά στη μείωση των ηλιακών αποβλήτων.Δεδομένου ότι η ποσότητα του υλικού ημιαγωγών που απαιτείται για τις μπαταρίες είναι περιορισμένη, το κύριο πλεονέκτημα είναι το χαμηλό κόστος κατασκευής και πρώτων υλών.«Τα αδιάσπαστα πάνελ έχουν πάντα κάποιον πρόθυμο να τα αγοράσει και να τα επαναχρησιμοποιήσει κάπου στον κόσμο», εξηγεί ο Jay Granat, ιδιοκτήτης της Jay's Energy Equipment.Οι ηλιακοί συλλέκτες δεύτερης γενιάς είναι μια ελκυστική αγορά όσον αφορά τη μείωση των απορριμμάτων των φωτοβολταϊκών για ηλιακούς συλλέκτες που είναι εξίσου αποδοτικοί με τους νέους ηλιακούς συλλέκτες σε ευνοϊκή τιμή.
συμπέρασμα
Η ουσία είναι ότι όσον αφορά την ανακύκλωση ηλιακών συλλεκτών, δεν είναι εύκολη υπόθεση και υπάρχουν πολλές πολυπλοκότητες που εμπλέκονται στη διαδικασία.Αλλά αυτό δεν σημαίνει ότι μπορούμε να αγνοήσουμε την ανακύκλωση των φωτοβολταϊκών και να τα αφήσουμε να πάνε χαμένα στους χώρους υγειονομικής ταφής.Θα πρέπει να είμαστε πιο φιλικοί προς το περιβάλλον με την ανακύκλωση ηλιακών πάνελ μόνο για εγωιστικούς λόγους, αν όχι για άλλο λόγο. Μακροπρόθεσμα, θα φροντίσουμε για τα προς το ζην αντιμετωπίζοντας την επεξεργασία των ηλιακών πάνελ με ειλικρίνεια
Ώρα δημοσίευσης: Απρ-07-2024