Möjligheterna med återvinning av solpaneler

Källa: greenmatch.co.uk

Energiindustrin har upplevt en radikal förändring och den gradvisa övergången till inköp av förnybar energi är mer än uppenbar. Ändå förblir inte allt som ser hållbart ut så när livscykeln är slut. Det är åtminstone det vanligaste problemet när det gäller solcellspaneler. De är en hållbar energikälla, endast beroende av solstrålning och kan leverera el till våra hem. Men vad händer med solpaneler när de inte fungerar effektivt? Utforska deras resa genom återvinningsprocessen i infographic nedan:

Solpanelers livslängd

Hur länge håller solpanelerna? En fråga som de flesta har i åtanke när man överväger solpaneler. Enligt studier är livslängden för solpaneler cirka 30 år före avveckling.

Under solcellers livslängd kan en 20-procentig minskning av effektkapaciteten inträffa. Mellan de första 10 och 12 åren är den maximala effektivitetsminskningen 10 procent och 20 procent när den når 25 år. Dessa siffror garanteras av majoriteten av tillverkarna.

Erfarenheten visar dock att effektiviteten i själva verket sjunker med endast 6 till 8 procent efter 25 år. Solpanelers livslängd kan därför vara mycket längre än vad som officiellt anges. Livslängden för högkvalitativa solcellspaneler kan till och med nå 30 till 40 år och fortfarande fungera efteråt, men med minskande effekt.

Kassering av solpaneler

Ur en regulatorisk aspekt omfattas solcellspanelavfall fortfarande av den allmänna avfallsklassificeringen. Ett enda undantag finns på EU-nivå, där solcellspaneler definieras som e-avfall i WEEE-direktivet (Waste Electrical and Electronic Equipment). Solcellspanelens avfallshantering regleras således av detta direktiv, utöver andra rättsliga ramar.

Solcellstillverkarna är enligt lag skyldiga att uppfylla särskilda rättsliga krav och återvinningsstandarder för att se till att solpaneler inte blir en belastning för miljön. Det var då teknik för att återvinna solpaneler började växa fram.

Solcellsproducenter samarbetade med statliga institutioner och har kommit på några sätt att ta itu med solavfall.

Avfall från solpaneler

Om återvinningsprocesserna inte införs skulle det faktiskt finnas 60 miljoner ton solcellspaneler som ligger på soptippar fram till år 2050. Eftersom alla solcellsceller innehåller en viss mängd giftiga ämnen skulle det verkligen bli ett inte så hållbart sätt att köpa energi.

Det finns två huvudtyper av solpaneler som kräver olika återvinningsmetoder. Båda typerna – kiselbaserade och tunnfilmsbaserade – kan återvinnas med hjälp av distinkta industriella processer. För närvarande är kiselbaserade paneler vanligare, även om det inte betyder att det inte skulle finnas stort värde i materialen i tunnfilmsbaserade celler.

Forskningsstudier som gjorts på ämnet återvinning av solpaneler har resulterat i många tekniker. Vissa av dem når till och med en häpnadsväckande återvinningseffektivitet på 96 procent, men målet är att höja ribban högre i framtiden.

Återvinning av kiselbaserade solpaneler

Återvinningsprocessen av kiselbaserade solcellspaneler börjar med att demontera den faktiska produkten för att separera aluminium- och glasdelar. Nästan alla (95%) av glaset kan återanvändas, medan alla yttre metalldelar används för att forma om cellramar.

Resten av materialen behandlas vid 500 °C i en termisk bearbetningsenhet för att underlätta bindningen mellan cellelementen. På grund av den extrema värmen avdunstar den inkapslade plasten, vilket gör kiselcellerna redo att bearbetas ytterligare. Stödtekniken säkerställer att inte ens denna plast slösas bort, därför återanvänds den som en värmekälla för ytterligare termisk bearbetning.

Efter värmebehandlingen separeras den gröna hårdvaran fysiskt. 80% av dessa kan lätt återanvändas, medan resten förfinas ytterligare. Kiselpartiklar – så kallade wafers – etsas bort med syra. Trasiga plattor smälts för att användas igen för tillverkning av nya kiselmoduler, vilket resulterar i 85% återvinningsgrad av kiselmaterialet.

Tunnfilmsbaserad återvinning av solpaneler

I jämförelse bearbetas tunnfilmsbaserade paneler mer drastiskt. Det första steget är att lägga dem i en dokumentförstörare. Efteråt säkerställer ett hammarverk att alla partiklar inte är större än 4-5 mm, vilket är storleken där laminering som håller de inre materialen tillsammans bryts och därmed kan avlägsnas. I motsats till kiselbaserade solcellspaneler består det återstående ämnet av både fast och flytande material. För att separera dessa används en roterande skruv, vilket i princip håller de fasta delarna roterande inuti ett rör, medan vätskan droppar in i en behållare.

Vätskor går igenom en nederbörds- och avvattningsprocess för att säkerställa renhet. Det resulterande ämnet går igenom metallbearbetning för att helt separera de olika halvledarmaterialen. Det senare steget beror på den faktiska tekniken som används vid tillverkning av panelerna; I genomsnitt återanvänds dock 95 % av halvledarmaterialet.

Fasta ämnen är förorenade med så kallade mellanskiktsmaterial, som är lättare i massa och kan avlägsnas genom en vibrerande yta. Slutligen går materialet igenom sköljning. Det som lämnas kvar är rent glas, vilket sparar 90% av glaselementen för enkel återtillverkning.

De framtida fördelarna med solavfallshantering

Nu när vi vet att solpaneler kan återvinnas är frågan vilka andra fördelar det medför för ekonomin – om någon. Självklart måste en ordentlig infrastruktur för återvinning av solpaneler inrättas för att hantera de stora volymer solcellsmoduler som kommer att avyttras inom en snar framtid. När det väl är på plats kommer vi att se flera positiva faktorer och nya möjligheter inom ekonomin.

Solcellsåtervinning kommer inte bara att skapa fler gröna arbetstillfällen utan också cirka 11 miljarder pund i återvinningsvärde fram till 2050. Denna tillströmning kommer att göra det möjligt att producera 2 miljarder nya paneler utan att behöva investera i råvaror. Det innebär att det kommer att finnas kapacitet att producera cirka 630 GW energi bara från återanvändning av tidigare använda material.

Tack vare ständiga prisfall på solenergi väljer allt fler hushåll och företag att investera i solenergisystem. Som ett resultat kommer ännu fler ekonomiska möjligheter inom solcellsåtervinningssektorn att dyka upp.