Recykling przyszłością fotowoltaiki?

© Ezume Images

Globalny wzrost wykorzystania energii słonecznej w ostatniej dekadzie sprawił, że branża fotowoltaiki stała się jednym z głównych filarów trwającej obecnie transformacji energetycznej. Pod koniec zeszłego roku skumulowana moc w instalacjach fotowoltaicznych na całym świecie wyniosła blisko 400 GW, a szacuje się, że do 2050 r. wartość ta wzrośnie nawet do 4500 GW. Kierując się lokalnymi uwarunkowaniami najszybszy wzrost branży oczekiwany jest w państwach tzw. pasa słonecznego (ang. sunbelt) – w Chinach czy Indiach. Biorąc jednak pod uwagę ustanowiony w czerwcu br. nowy, 32 proc. cel OZE dla Unii Europejskiej na 2030 rok, gwałtownego wzrostu znaczenia fotowoltaiki należy spodziewać się również w Europie.

18 mln nowych starych paneli fotowoltaicznych

W 2017 roku we wszystkich państwach członkowskich Unii Europejskiej odnotowano łącznie 5,4 GW nowej mocy zainstalowanej w fotowoltaice. Zakładając, że średnia moc jednego panelu wynosi 300 W, jedynie w zeszłym roku na obszarze UE zainstalowano 18 mln nowych paneli, których średnia trwałość według producentów wynosi 25 lat. Nie licząc tych, które pojawiły się na rynku w poprzednich latach, w ciągu następnych 20-30 lat, przybędzie 18 mln zużytych paneli. Do 2050 r. odpady z branży fotowoltaicznej osiągną masę 78 mln t.

Fotowoltaika, jak każda technologia starzeje się, ostatecznie wymagając utylizacji. Dlatego wraz z rozwojem energetyki słonecznej poszukiwane są przyjazne środowisku oraz ekonomicznie opłacalne technologie zapewniające, że cenne surowce nie trafią na składowiska. Punkt odniesienia dla rozwoju tej branży stanowią przepisy ustanowione dyrektywą WEEE. Obecnie jednak większość krajów nie posiada solidnej infrastruktury recyklingu modułów fotowoltaicznych.

Odzysk nawet 96 proc. surowców

Główną przeszkodą jest złożoność procesu - moduły fotowoltaiczny są wykonane z wielu materiałów. Pod względem masy, typowe panele zawierają obecnie około 76 proc. szkła, 10 proc. polimeru, 8 proc. aluminium, 5 proc. krzemu, 1 proc. miedzi i mniej niż 0,1 proc. srebra i innych metali (głównie cyny i ołowiu). Współczesny poziom wiedzy technicznej pozwala na odzysk nawet 96 proc. tych surowców.

Recykling paneli PV jest procesem wieloetapowym. Zużyte panele w pierwszej kolejności poddawane są mechanicznym procesom gniecenia i rozdrabniania, kolejne etapy obejmują obróbkę chemiczną lub termiczną oraz oczyszczanie powierzchni modułów. Na tym etapie ogniwa poddaje się procesowi oczyszczenia, podczas którego usuwane zostają warstwy niepożądane w celu uzyskania podłoża krzemowego, które nadawałoby się do ponownego zastosowania. Problem stanowi również fakt, że producenci modułów PV stosują ogniwa wyprodukowane w różnej technologii - w związku z czym obrana metoda recyklingu musi być dostosowana do konkretnego rodzaju ogniw.

Biznes wart 15 mld USD

Rozwijająca się branża recyklingu paneli fotowoltaicznych może sfinansować przyszły rozwój przemysłu energetyki słonecznej. Jak podaje Międzynarodowa Agencja Energii Odnawialnej (IRENA, ang. The International Renewable Energy Agency), surowce odzyskane w procesach recyklingu do 2030 r. mogą łącznie osiągnąć wartość ponad 450 mln dol. Jest to odpowiednik ilości surowców potrzebnych obecnie do wyprodukowania około 60 mln nowych paneli. Zgodnie z szacunkami do 2050 r. wartość odzyskanych surowców przekroczy 15 mld USD. Kwota ta odpowiada 2 mld nowych paneli fotowoltaicznych, czyli mocy ponad 600 GW.

Efektywne zagospodarowanie odpadów fotowoltaicznych wraz z korzyściami majątkowymi, umożliwi także pokrycie części ciągle zwiększającego się zapotrzebowania na krzem i inne surowce niezbędne do produkcji nowych ogniw.

Dodatkowo powstaną nowe miejsca pracy

Jednostki wyspecjalizowane w recyklingu PV stworzą nowe możliwości zatrudnienia w sektorze publicznym i prywatnym. - Sprawne zarządzanie odpadami fotowoltaicznymi może generować dodatkowe zatrudnienie, zwłaszcza w branżach napraw, przetwarzania oraz ponownego użycia i recyklingu – czytamy w raporcie IRENY.

Joanna Spiller
Dziennikarz, inżynier środowiska