Recykling fotowoltaiki nie istnieje? Gorzka prawda o panelach słonecznych
Mimo że panele słoneczne z roku na rok produkują na całym świecie coraz więcej energii elektrycznej, rozwiązanie to ma spore grono krytyków. Głoszą oni, że fotowoltaika wcale nie jest tak ekologiczna jak może się wydawać, bo za kilkanaście lat składowiska będą po brzegi wypełnione toksycznymi pozostałościami po zużytych ogniwach. Czy to prawda?
Jak wynika z danych Międzynarodowej Agencji Energetyki, fotowoltaika pokrywa już 5 proc. zapotrzebowania całego świata na energię. Całkowita moc zainstalowana tego odnawialnego źródła energii na koniec 2021 r. wynosiła 942 GW.
Cały świat stawia na fotowoltaikę
Pod kątem mocy pozyskiwanej ze słońca od lat na całym świecie przodują Chiny, gdzie z tego źródła można produkować już ponad 300 GW mocy. Wysoko są też Stany Zjednoczone, które z fotowoltaiki mogą wytwarzać ponad 120 GW. W Unii Europejskiej górą są Niemcy (ok. 60 GW) i Włochy (22,6 GW). W Polsce moc zainstalowana energii ze słońca wynosi w sumie ok. 12 GW.
Eksperci MEA i innych organizacji przewidują, że fotowoltaika cały czas będzie mocno się rozwijać i dopiero w najbliższych latach czeka nas prawdziwy boom na panele słoneczne. Niektóre prognozy mówią nawet o tym, że w przeciągu kolejnych lat moc ogniw na świecie wzrośnie aż trzykrotnie, przewyższając tym samym pozyskiwanie energii ze spalania węgla.
Zużyte panele trafią na wysypiska czy do recyklingu?
Liczby i prognozy związane z panelami słonecznymi z jednej strony napawają ogromnym optymizmem, bo jest to teoretycznie jedno z najbardziej ekologicznych źródeł energii, jakie do tej pory opracowano. Ogniwa fotowoltaiczne pozwalają wytwarzać prąd przy diametralnie niższych emisjach niż chociażby węgiel czy gaz.
Jednak z drugiej strony, jeśli spojrzymy na tę sytuację nieco szerzej, pojawi się pytanie: czy panele fotowoltaiczne na pewno są takie ekologiczne? Są to przecież złożone urządzenia, które zawierają w sobie plastik, metal, szkło i pierwiastki takie jak krzem. Jeśli te substancje trafią z wysypisk do gleby czy wody, mamy gotowy przepis na zatrucie środowiska. Panele słoneczne mają też ograniczoną trwałość. Szacuje się, że jeden moduł może pracować średnio 20-30 lat.
W internecie można natknąć się na zdjęcia "cmentarzy" paneli fotowoltaicznych. To prawda, że większość z nich ląduje jeszcze na składowiskach. Według oficjalnych danych w USA przetwarza się mniej niż 10 proc. zużytych paneli słonecznych. Tymczasem prognozy wskazują, że w 2040 r. na całym świecie trzeba będzie zagospodarować już 27 milionów ton zużytych paneli rocznie.
Recykling zużytych paneli fotowoltaicznych
Zła wiadomość jest taka, że recykling fotowoltaiki dopiero raczkuje. Nie rozwijał się on zbyt dynamicznie, bo ze względu na stosunkowo długą trwałość urządzeń obecnie rynek przetwarzania nie jest jeszcze tak atrakcyjny. Dobra wiadomość jest jednak taka, że już teraz z modułów fotowoltaicznych można odzyskać nawet 95 proc. surowców.
"Ze względu na ich trwałość, recykling paneli słonecznych jest stosunkowo nowym zagadnieniem. W związku z tym niektórzy błędnie przypuszczają, że zużyte panele wylądują na składowiskach. Mimo tego że to nadal początkowy etap, technologia recyklingu paneli słonecznych już istnieje. Biorąc pod uwagę gwałtowny rozwój energetyki słonecznej, recykling również powinien szybko rosnąć" - mówi Suvi Sharma z firmy Solarcycle zajmującej się recyklingiem paneli.
I rzeczywiście - szacunki Rystad Energy mówią, że światowy rynek przetwarzania fotowoltaiki w 2030 r. będzie już wart 2,7 mld dolarów. Obecnie wycenia się go na "jedyne" 170 mln dolarów. Najbardziej cennymi materiałami w odzysku paneli słonecznych są: aluminium, srebro, miedź i krzem. Szczególnie wartościowy jest w tym wypadku ostatni pierwiastek, choć do jego recyklingu potrzeba stosunkowo dużo energii. Odzyskiwanie krzemu jest jednak ważne pod kątem dalszego rozwoju fotowoltaiki.
Ze względu na ich trwałość, recykling paneli słonecznych jest stosunkowo nowym zagadnieniem. W związku z tym niektórzy błędnie przypuszczają, że zużyte panele wylądują na składowiskach. Mimo tego że to nadal początkowy etap, technologia recyklingu paneli słonecznych już istnieje. Biorąc pod uwagę gwałtowny rozwój energetyki słonecznej, recykling również powinien szybko rosnąć.
Co dzieje się ze zużytymi panelami słonecznymi?
Na świecie, w tym również w Polsce, działają już zakłady, które poddają recyklingowi panele fotowoltaiczne. Przewiduje się, że w 2040 r. będą one w stanie zapewnić od kilku do kilkunastu procent materiałów koniecznych do produkcji nowych paneli. To ważne, bo będziemy ich potrzebować coraz więcej, a pozyskiwanie surowców do ich wytwarzania wiąże się z wieloma wyzwaniami.
Jak dziś wygląda recykling fotowoltaiki? Pierwszym etapem tego procesu jest demontaż starych paneli. Oddziela się wówczas aluminiową ramę i puszkę przyłączeniową, z których odzyskuje się i sortuje metale oraz plastik. Szklana powłoka modułu jest przetapiana. Najbardziej skomplikowany jest odzysk wafli krzemowych, ponieważ przed ponownym użyciem trzeba je wytrawić, a następnie wzbogacić.
Naukowcy na całym świecie prowadzą jednak badania nad tym, aby można było odzyskiwać 100 proc. surowców ze zużytych paneli. Jednym z najnowszych przykładów takiej technologii są wysiłki badaczy z Australii, którzy opracowali efektywną metodę ekstrakcji krzemu z ogniw PV.
Panele fotowoltaiczne zmieniają energetykę na całym świecie mniej więcej od początku XXI w. Biorąc pod uwagę, że średnia trwałość paneli wynosi 20-30 lat, wchodzimy właśnie erę, gdzie fotowoltaika może zacząć masowo trafiać do utylizacji. Jeśli jednak zadbamy o jej odpowiedni recykling, zużyte panele, zamiast problematycznymi odpadami, mogą okazać się prawdziwą kopalnią złota. A raczej - krzemu, srebra i kilku innych cennych surowców.
