Opłacalna i zrównoważona metoda recyklingu paneli słonecznych
Działania podjęte w ramach finansowanego przez Unię Europejską projektu PHOTORAMA na rzecz zwiększenia możliwości w zakresie recyklingu paneli fotowoltaicznych (PV) i odzysku surowców przyniosły prestiżową nagrodę w konkursie Europejskiego Tygodnia Zrównoważonej Energii 2024 w kategorii Innowacja. Nagroda ta stanowi wyróżnienie dla wybitnych projektów finansowanych ze środków UE, w ramach których opracowano innowacyjne rozwiązania przyczyniające się do transformacji Europy w kierunku czystej energii. Aby wesprzeć tę transformację, zespół projektu PHOTORAMA zaproponował zaawansowane technologie umożliwiające stworzenie stabilnego i niezawodnego systemu recyklingu paneli PV. Celem rozpoczętych w 2021 roku prac było zbudowanie modelu obiegu zamkniętego na potrzeby ponownego wykorzystania szeregu cennych materiałów, takich jak szkło, aluminium, miedź, srebro, ind i krzem, odzyskanych ze zużytych paneli słonecznych. „Nasz projekt koncentruje się na budowaniu zrównoważonej przyszłości poprzez promowanie modelu gospodarki o obiegu zamkniętym i ustanowienie stabilnego rynku surowców wtórnych w Europie”, wyjaśniają uczestnicy projektu PHOTORAMA, zacytowani w informacji prasowej dotyczącej ich sukcesu w konkursie Europejskiego Tygodnia Zrównoważonej Energii. „Jesteśmy niezmiernie dumni, że nasze wysiłki zmierzające do stworzenia obiegu zamkniętego w dziedzinie rozwiązań PV zostały docenione zarówno przez ekspertów, jak i opinię publiczną”.
Aktualne osiągnięcia i plany na przyszłość
Na obecnym etapie zespół projektu PHOTORAMA zdołał ukończyć budowę niektórych maszyn opracowanych na potrzeby mechanicznego demontażu paneli fotowoltaicznych wycofanych z eksploatacji. Dr Wolfram Palitzsch z zakładów chemicznych LuxChemTech, niemieckiego partnera projektu, w wywiadzie dla magazynu „PES” zwrócił uwagę na wyzwanie związane z usuwaniem ramek różnych typów modułów bez uszkadzania warstwy szkła: „Prawidłowa obróbka wstępna jest niezwykle ważna dla następnych etapów pracy. Zastosowane przez nas innowacyjne podejście pozwala na to, by po procesie recyklingu uzyskać najwyższą możliwą czystość poszczególnych materiałów użytych do wytworzenia modułu. Jest to możliwe dzięki swego rodzaju kontrolowanemu demontażowi. Oznacza to, że potrafimy w łatwy sposób uzyskać bardzo czyste szkło zarówno z pojedynczej warstwy szklanej, jak i z przedniej i tylnej warstwy w przypadku podwójnych szklanych modułów”. Obecnie pilotażowe jednostki do mechanicznej i optycznej delaminacji paneli fotowoltaicznych są instalowane w zakładach LuxChemTech w Tangermünde w celu przeprowadzenia walidacji rozwiązania. Co więcej, w mniejszej skali udało się zoptymalizować innowacyjny proces odzyskiwania krzemu i srebra oparty na ługowaniu, a następnie elektrorafinacji. Zespół zakończył prace nad projektem inżynieryjnym dwóch jednostek pilotażowych przeznaczonych do tego celu. Obecnie znajdują się one na etapie budowy.
Problem chemikaliów
W projekcie PHOTORAMA zdołano zastosować bardziej zrównoważone podejście w porównaniu z innymi metodami recyklingu, przewyższające je dzięki umożliwieniu regeneracji odczynników, zapobieganiu powstawaniu odpadów i wykorzystywaniu łagodnych substancji chemicznych. Co ważne, stosowania środków chemicznych nie da się w tym procesie uniknąć. „Ale można stosować chemikalia o zerowym lub niewielkim wpływie na środowisko oraz innowacyjne procesy pozwalające na ich całkowitą regenerację”, wyjaśnia dr Ana Maria Martinez z SINTEF, norweskiej firmy będącej partnerem projektu. Następnym punktem w harmonogramie prac jest utworzenie w pełni operacyjnej linii pilotażowej. Obejmie ona wszystkie etapy niezbędne do gospodarowania wycofanymi z eksploatacji panelami słonecznymi, a mianowicie demontaż komponentów zewnętrznych, inteligentną separację paneli oraz odzysk cennych metali, takich jak krzem, srebro, ind i gal. Plan zakłada pełny montaż jednostek pilotażowych w rzeczywistym środowisku przemysłowym do końca 2024 roku. Stworzony w ramach projektu rentowny i zrównoważony łańcuch wartości przybliża realizację wizji europejskiej branży fotowoltaicznej jako sektora neutralnego pod względem emisji dwutlenku węgla. Projekt PHOTORAMA (PHOtovoltaic waste management – advanced technologies for recOvery and recycling of secondary RAw MAterials from end-of-life modules) dobiegnie końca w 2025 roku. Więcej informacji: strona projektu PHOTORAMA
Słowa kluczowe
PHOTORAMA, fotowoltaika, PV, panele słoneczne, szkło, srebro, krzem, recykling, gospodarka o obiegu zamkniętym
