وقتی صحبت از بازیافت می شودپنل های خورشیدی، واقعیت پیچیده تر از جدا کردن آنها و استفاده مجدد از اجزای آنها است.فرآیندهای بازیافتی که در حال حاضر کار می کنند ناکارآمد هستند، ناگفته نماند که هزینه بازیابی مواد بسیار زیاد است.با این قیمت، اگر ترجیح می دهید یک پنل کاملا جدید بخرید، قابل درک است.اما انگیزه‌هایی برای بهینه‌سازی بازیافت پنل‌های خورشیدی وجود دارد - کاهش اثرات زیست‌محیطی تولید گازهای گلخانه‌ای، کاهش هزینه‌ها و دور نگه داشتن زباله‌های الکترونیکی سمی از محل‌های دفن زباله.با توسعه سریع فناوری خورشیدی، پردازش و بازیافت پانل های خورشیدی مناسب به بخشی جدایی ناپذیر از بازار خورشیدی تبدیل شده است.
پنل های خورشیدی از چه چیزی ساخته شده اند؟
پنل های خورشیدی مبتنی بر سیلیکونآیا پنل های خورشیدی قابل بازیافت هستند؟پاسخ بستگی به این دارد که پنل های خورشیدی شما از چه ساخته شده اند.برای این کار باید در مورد دو نوع اصلی پنل خورشیدی اطلاعاتی داشته باشید.سیلیکون تا حد زیادی رایج ترین نیمه هادی مورد استفاده در ساخت سلول های خورشیدی است.این ماده بیش از 95 درصد از ماژول های فروخته شده تا به امروز را تشکیل می دهد و دومین ماده فراوانی است که روی زمین یافت می شود و پس از آن اکسیژن قرار دارد.سلول های سیلیکونی کریستالی از اتم های سیلیکون ساخته شده اند که در یک شبکه کریستالی به هم متصل هستند.این شبکه یک ساختار سازمان یافته را فراهم می کند که به انرژی نور اجازه می دهد تا با کارایی بیشتری به انرژی الکتریکی تبدیل شود.سلول های خورشیدی ساخته شده از سیلیکون ترکیبی از هزینه کم، راندمان بالا و عمر طولانی را ارائه می دهند، زیرا انتظار می رود این ماژول ها 25 سال یا بیشتر دوام بیاورند و بیش از 80 درصد از برق اصلی را تولید کنند.پانل های خورشیدی لایه نازک سلول های خورشیدی لایه نازک با قرار دادن یک لایه نازک از مواد PV بر روی مواد پشتیبانی مانند پلاستیک، شیشه یا فلز ساخته می شوند.دو نوع اصلی از نیمه هادی های فتوولتائیک لایه نازک وجود دارد: مس ایندیم گالیم سلنید (CIGS) و تلورید کادمیوم (CdTe).همه آنها را می توان مستقیماً در جلو یا پشت سطح ماژول قرار داد.CdTe بعد از سیلیکون دومین ماده فتوولتائیک رایج است و سلول‌های آن را می‌توان با استفاده از فرآیندهای تولید کم‌هزینه ساخت.نکته مهم این است که آنها به اندازه سیلیکون خوب کارآمد نیستند.در مورد سلول های CIGS، آنها بهترین خواص مواد PV را با راندمان بالا در آزمایشگاه دارند، اما پیچیدگی ترکیب 4 عنصر، انتقال از آزمایشگاه به مرحله ساخت را چالش برانگیزتر می کند.هر دو CdTe و CIGS به محافظت بیشتری نسبت به سیلیکون نیاز دارند تا عملکرد طولانی مدت را تضمین کنند.
چه مدت انجام دهیدپنل های خورشیدیآخر؟
بیشتر پانل های خورشیدی مسکونی قبل از اینکه به طور قابل توجهی تخریب شوند، کمتر از 25 سال کار می کنند.حتی پس از 25 سال، پانل های شما باید 80 درصد از نرخ اولیه خود قدرت خروجی داشته باشند.بنابراین، پنل های خورشیدی شما همچنان نور خورشید را به انرژی خورشیدی تبدیل می کنند، فقط با گذشت زمان کارایی آنها کاهش می یابد.اینکه یک پنل خورشیدی به طور کامل از کار بیفتد، غیرمعمول است، اما توجه داشته باشید که تخریب معمولاً برای جایگزینی کافی است.علاوه بر تخریب عملکرد مبتنی بر زمان، عوامل دیگری نیز وجود دارند که می‌توانند بر کارایی پنل‌های خورشیدی تأثیر بگذارند.نکته پایانی این است که هر چه پنل های خورشیدی شما به طور موثر برق تولید کنند، پول بیشتری پس انداز می کنید.
زباله های فتوولتائیک - نگاهی به اعداد
به گفته سام واندرهوف از Recycle PV Solar، 10 درصد از پنل های خورشیدی در حال حاضر بازیافت می شوند که 90 درصد آن به محل دفن زباله می رود.انتظار می‌رود که این عدد به تعادل برسد زیرا زمینه بازیافت پنل‌های خورشیدی در حال انجام جهش‌های فناوری جدید است.در اینجا چند عدد وجود دارد که باید در نظر بگیرید:
پیش بینی می شود 5 کشور برتر تا سال 2050 نزدیک به 78 میلیون تن زباله پنل های خورشیدی تولید کنند.
بازیافت پنل های خورشیدی بین 15 تا 45 دلار هزینه دارد
دفع پنل های خورشیدی در محل های دفن زباله غیرخطرناک نزدیک به 1 دلار هزینه دارد
هزینه دفع زباله های خطرناک در محل دفن زباله تقریباً 5 دلار است
ارزش مواد بازیافتی از صفحات خورشیدی تا سال 2030 حدود 450 میلیون دلار خواهد بود
تا سال 2050، ارزش تمام مواد بازیافتی می تواند بیش از 15 میلیارد دلار باشد.
استفاده از انرژی خورشیدی همچنان در حال رشد است و دور از ذهن نیست که در آینده ای دور همه خانه های جدید به پنل های خورشیدی مجهز شوند.بازیافت مواد با ارزش، از جمله نقره و سیلیکون، از پنل های خورشیدی نیاز به راه حل های بازیافت پنل خورشیدی سفارشی دارد.ناکامی در توسعه این راه حل ها، همراه با سیاست هایی برای حمایت از پذیرش گسترده آنها، دستور العملی برای فاجعه است.
آیا پنل های خورشیدی قابل بازیافت هستند؟
پنل های خورشیدی اغلب از مواد قابل بازیافت یا قابل استفاده مجدد ساخته می شوند.اجزایی مانند شیشه و برخی فلزات حدود 80 درصد از جرم پنل خورشیدی را تشکیل می دهند و بازیافت آنها نسبتا آسان است.به همین ترتیب، پلیمرها و قطعات الکترونیکی در پنل های خورشیدی قابل بازیافت هستند.اما واقعیت بازیافت پنل های خورشیدی پیچیده تر از جدا کردن آنها و استفاده مجدد از اجزای آنهاست.فرآیندهای بازیافتی که در حال حاضر استفاده می شوند کارآمد نیستند.این بدان معناست که هزینه بازیافت مواد ممکن است بیشتر از هزینه تولید پانل های جدید باشد.
نگرانی در مورد مخلوط پیچیده مواد
تقریباً 95 درصد از پنل های خورشیدی فروخته شده امروزه از سیلیکون کریستالی و سلول های فتوولتائیک از نیمه هادی های سیلیکونی ساخته شده اند.آنها طوری طراحی شده اند که چندین دهه در برابر عناصر مقاومت کنند.پنل های خورشیدی از سلول های فتوولتائیک متصل به هم که در پلاستیک محصور شده و سپس بین شیشه و صفحه پشتی قرار می گیرند ساخته می شوند.یک پانل معمولی از یک قاب فلزی (معمولاً آلومینیومی) و سیم مسی بیرونی تشکیل شده است.پانل‌های سیلیکون کریستالی عمدتاً از شیشه ساخته شده‌اند، اما شامل سیلیکون، مس، مقادیر کمی نقره، قلع، سرب، پلاستیک و آلومینیوم نیز می‌شوند.در حالی که شرکت‌های بازیافت پانل‌های خورشیدی می‌توانند قاب آلومینیومی و سیم مسی خارجی را جدا کنند، سلول‌های فتوولتائیک در لایه‌ها و لایه‌هایی از پلاستیک اتیلن وینیل استات (EVA) محصور شده و سپس به شیشه متصل می‌شوند.بنابراین، فرآیندهای اضافی برای بازیابی نقره، سیلیکون با خلوص بالا و مس از ویفرها مورد نیاز است.
چگونه پنل های خورشیدی را بازیافت کنیم؟
اگر تعجب می کنید که چگونه پنل های خورشیدی را بازیافت می کنند، راهی برای انجام آن وجود دارد.پلاستیک، شیشه و فلز - بلوک های ساختمانی اصلی پانل های خورشیدی - می توانند به صورت جداگانه بازیافت شوند، اما در یک پنل خورشیدی کاربردی، این مواد ترکیب می شوند تا یک محصول واحد را تشکیل دهند.بنابراین چالش واقعی در جداسازی اجزا برای بازیافت موثر آنها نهفته است، در حالی که به سلول‌های سیلیکونی که به روش‌های بازیافت تخصصی‌تری نیاز دارند نیز رسیدگی می‌شود.صرف نظر از نوع پانل، جعبه های اتصال، کابل ها و قاب ها باید ابتدا برداشته شوند.پانل های متشکل از سیلیکون معمولاً خرد یا خرد می شوند و مواد بسته به نوع مواد به صورت مکانیکی جدا می شوند و سپس به فرآیندهای بازیافت مختلف ارسال می شوند.در برخی موارد، جداسازی شیمیایی به نام لایه لایه شدن برای حذف لایه های پلیمری از مواد نیمه هادی و شیشه ای مورد نیاز است.قطعاتی مانند مس، نقره، آلومینیوم، سیلیکون، کابل های عایق، شیشه و سیلیکون را می توان به صورت مکانیکی یا شیمیایی جدا و بازیافت کرد، اما بازیافت اجزای پنل خورشیدی CdTe کمی پیچیده تر از اجزای ساخته شده از سیلیکون است.این شامل جداسازی فیزیکی و شیمیایی و به دنبال آن رسوب فلز است.سایر فرآیندها شامل سوزاندن حرارتی پلیمرها یا جدا کردن اجزاء است.فناوری «چاقوی داغ» با برش دادن پنل‌ها با یک تیغه فولادی بلند که تا دمای 356 تا 392 درجه فارنهایت گرم می‌شود، شیشه را از سلول‌های خورشیدی جدا می‌کند.
اهمیت بازار پنل های خورشیدی نسل دوم برای کاهش ضایعات فتوولتائیک
پنل‌های خورشیدی بازسازی‌شده بسیار ارزان‌تر از پنل‌های جدید به فروش می‌رسند، که به کاهش ضایعات خورشیدی کمک زیادی می‌کند.از آنجایی که مقدار مواد نیمه هادی مورد نیاز برای باتری ها محدود است، مزیت اصلی آن هزینه کم ساخت و مواد اولیه است.جی گرانات، مالک Jay's Energy Equipment توضیح می‌دهد: «پنل‌های شکستن‌نخورده همیشه کسی را دارند که مایل به خرید آنها و استفاده مجدد از آنها در جایی در دنیا باشد.پنل های خورشیدی نسل دوم بازار جذابی از نظر کاهش ضایعات فتوولتائیک برای پنل های خورشیدی هستند که به اندازه پانل های خورشیدی جدید با قیمت مناسب کارآمد هستند.
نتیجه
نکته اصلی این است که وقتی صحبت از بازیافت پنل های خورشیدی می شود، کار آسانی نیست و پیچیدگی های زیادی در این فرآیند وجود دارد.اما این بدان معنا نیست که ما می توانیم بازیافت PV را نادیده بگیریم و اجازه دهیم آنها در محل های دفن زباله هدر بروند.ما باید با بازیافت پنل های خورشیدی فقط به دلایل خودخواهانه دوستدار محیط زیست باشیم، البته اگر دلیل دیگری نداشته باشیم.
زمان ارسال: آوریل-07-2024