迄今為止,廢物管理于模塊的鋁框和蓋板玻璃的回收。管理助手FabianGeltz解釋說:“太陽能電池組件層與聚合物粘合在一起,幾乎不可能對太陽能電池組件進行機械分離和處理?!?
ELSi的使命是探索確保有價值的成分不會進入垃圾填埋場的方法。蓋茨補充說:“到目前為止,還沒有任何技術(shù)解決方案可以從混合廢料中回收和分離出有價值的材料。因此,回收過程中的關(guān)鍵步驟是破壞聚合物層?!?
ELSi提出了一種新穎的解決方案來解決這一關(guān)鍵問題。使用節(jié)能的熱解工藝,項目合作伙伴設(shè)法溶解了不需要的聚合物層,并輕松地將玻璃從面板上拆下。這種新穎的先進工藝使他們能夠成功分離并回收純凈形式的鋁,玻璃,銀,銅,錫和硅。蓋茨指出:“由于材料和組件的成功回收,無法使用的太陽能組件可以成為未來寶貴的原材料來源?!?
在物料的分離和分級過程中,細物料通過篩網(wǎng)和空氣分級機進行分離。為了處理機械過程中的廢氣,項目合作伙伴使用了熱力加力燃燒器和帶有氣體洗滌器的淬火系統(tǒng)。
太陽能價格低廉且對環(huán)境無害-直到您的太陽能電池板達到使用壽命為止。大約30年后,許多晶體硅太陽能電池板的能源生產(chǎn)將開始出現(xiàn)大幅下降,現(xiàn)在可能是更換或完全處置它們的時候了。
像任何制成品一樣,處置太陽能電池板幾乎不環(huán)保。太陽能電池中發(fā)現(xiàn)了鎘和鉛之類的重金屬,如果不正確回收或處置它們,可能會損害自然環(huán)境。此外,不小心扔掉的太陽能電池板可能會被填埋場填埋。
除了環(huán)境保護,回收太陽能電池板也將在經(jīng)濟上產(chǎn)生影響。隨著時間的流逝,光伏(PV)電池中的一些稀有元素(如鎵和銦)正在從環(huán)境中耗盡。如果我們能夠回收這些元素,那么我們可以節(jié)省地球上有限的數(shù)量,并繼續(xù)將其用于太陽能電池板和其他產(chǎn)品。此外,國際可再生??能源機構(gòu)(IRENA)在2016年的一項研究估計,到2050年,可以通過回收太陽能電池組件回收150億美元。
何時需要回收太陽能電池板?
晶體硅太陽能電池板的平均壽命約為30年,不會很快淘汰。但是,隨著太陽能工業(yè)的迅速發(fā)展,未來幾年需要回收利用或處置的太陽能電池板的數(shù)量將繼續(xù)增加。每年越來越多的太陽能電池板使用壽命將盡,甚至現(xiàn)在,舊的太陽能電池板也開始成為問題。
大氣中的碳可能是當今普遍的環(huán)境問題,但它并非。今天安裝的太陽能電池板數(shù)量迅速增加,終將終變成廢物流:真正意義上的電子廢物。
簡單地填埋用完的太陽能電池板顯然不是一種選擇。除了占用寶貴的垃圾掩埋空間外,許多光伏面板還包含重金屬,例如鎘和鉛。這些物質(zhì)有可能通過垃圾滲濾液和/或露天焚燒釋放到環(huán)境中;并污染土壤,水和/或空氣。一些太陽能電池板還包含稀有元素,例如鎵和銦。由于不加選擇地處置太陽能電池板而造成的損失可能會導(dǎo)致這些物質(zhì)在未來枯竭。
解決方案當然是回收面板。
太陽能電池板回收的挑戰(zhàn)
回收太陽能電池板不是一件容易的事,因為這些組件是由多種極其不同的材料組裝而成的。這些包括:
玻璃(包括大多數(shù)光伏面板的前蓋)
鋁(框架)
用于封裝和密封硅電池的合成材料-這些材料可能包括諸如乙烯-乙酸乙烯酯(EVA),聚乙烯醇縮丁醛(PVB)和/或聚氟乙烯的物質(zhì))
硅太陽能電池
鉛,銅,鎵和鎘等金屬
正確回收利用太陽能電池板要求分離這些不同的材料,并以小的材料損壞和損失對其進行回收。然后可以將這些材料重新用于制造新面板或用于其他工業(yè)應(yīng)用。例如,玻璃面板的正面可以磨碎,并用于制造隔熱材料和其他產(chǎn)品。甚至硅電池本身也經(jīng)常可以回收并重新蝕刻以再次使用。這很重要,因為創(chuàng)建新的硅電池是一個耗能的過程。
幸運的是,先進的太陽能電池板回收是我們目前掌握的技術(shù)。歐洲太陽能電池板回收協(xié)會PVCycle開發(fā)了一種工藝,可以回收95%以上的電池板材料。某些太陽能電池板制造商還開發(fā)了將廢舊電池板回收再利用的計劃。