Saulės kolektorių perdirbimo galimybės

Šaltinis: greenmatch.co.uk

Energetikos pramonė išgyveno radikalius pokyčius, o laipsniškas perėjimas prie atsinaujinančių energijos šaltinių yra daugiau nei akivaizdus. Nepaisant to, ne viskas, kas atrodo tvariai, taip išlieka pasibaigus jo gyvavimo ciklui. Bent jau tai yra labiausiai paplitęs nerimas dėl fotovoltinių (PV) saulės kolektorių. Jie yra tvarus energijos šaltinis, priklausomas tik nuo saulės spindulių ir galintis tiekti elektros energiją į mūsų namus. Tačiau kas nutinka saulės kolektoriams, kai jie neveikia efektyviai? Išnagrinėkite jų kelionę per perdirbimo procesą žemiau esančioje infografikoje:

Saulės skydų tarnavimo laikas

Kiek laiko tarnauja saulės baterijos? Klausimas, kurį dauguma žmonių turi omenyje svarstydami saulės kolektorius. Remiantis tyrimais, saulės kolektorių gyvenimo trukmė yra maždaug 30 metų iki eksploatavimo nutraukimo.

Fotoelektrinių plokščių eksploatavimo metu gali sumažėti 20 % galios. Per pirmuosius 10–12 metų maksimalus efektyvumo sumažėjimas yra 10 procentų, o pasiekus 25 metus - 20 procentų. Šiuos skaičius garantuoja dauguma gamintojų.

Vis dėlto patirtis rodo, kad iš tikrųjų po 25 metų efektyvumas sumažėja tik 6–8 procentais. Taigi saulės baterijų tarnavimo laikas gali būti daug ilgesnis nei oficialiai nurodyta. Aukštos kokybės PV plokščių tarnavimo laikas gali siekti net 30–40 metų ir po to vis dar veikti, nors ir mažėja efektyvumas.

Saulės kolektorių šalinimas

Reguliavimo požiūriu PV plokščių atliekos vis dar patenka į bendrą atliekų klasifikaciją. Vienintelė išimtis yra ES lygmeniu, kai PV plokštės yra apibrėžtos elektros ir elektroninės įrangos atliekų (EEĮ atliekų) direktyvoje. Taigi PV skydo atliekų tvarkymą reglamentuoja ši direktyva, be kitų teisinių sistemų.

Saulės elementų gamintojai yra įpareigoti įstatymų, susijusių su konkrečiais teisiniais reikalavimais ir perdirbimo standartais, kad saulės kolektoriai netaptų našta aplinkai. Būtent tada atsirado saulės kolektorių perdirbimo technologijos.

Fotoelektros gamintojai bendradarbiavo su vyriausybinėmis institucijomis ir sugalvojo keletą būdų, kaip kovoti su saulės atliekomis.

Saulės skydo atliekos

Tiesą sakant, jei nebūtų pradėti perdirbimo procesai, iki 2020 m. Sąvartynuose būtų išmetama 60 milijonų tonų PV plokščių; kadangi visose PV ląstelėse yra tam tikras kiekis toksiškų medžiagų, tai tikrai taptų nelabai tvariu energijos gavybos būdu.

Yra du pagrindiniai saulės kolektorių tipai, kuriems reikia skirtingų perdirbimo būdų. Abi rūšys-silicio ir plonos plėvelės-gali būti perdirbamos naudojant skirtingus pramoninius procesus. Šiuo metu silicio pagrindu pagamintos plokštės yra labiau paplitusios, tačiau tai nereiškia, kad plonos plėvelės elementų medžiagos nebūtų didelės vertės.

Tyrimai, atlikti saulės kolektorių perdirbimo tema, sukūrė daugybę technologijų. Kai kurie iš jų netgi pasiekia stulbinantį 96% perdirbimo efektyvumą, tačiau ateityje siekiama pakelti aukštesnį lygį.

Silicio pagrindu pagamintas saulės kolektorių perdirbimas

Silicio pagrindu pagamintų PV plokščių perdirbimo procesas prasideda nuo faktinio gaminio išardymo, kad būtų atskirtos aliuminio ir stiklo dalys. Beveik visą (95%) stiklo galima pakartotinai naudoti, o visos išorinės metalinės dalys naudojamos pakartotiniam liejimo formavimui.

Likusios medžiagos yra apdorojamos 500 ° C temperatūroje terminio apdorojimo įrenginyje, kad būtų lengviau susieti elementus. Dėl didelio karščio kapsulinis plastikas išgaruoja, todėl silicio ląstelės yra paruoštos tolesniam apdorojimui. Pagalbinė technologija užtikrina, kad net šis plastikas nebus švaistomas, todėl jis bus naudojamas kaip šilumos šaltinis tolesniam terminiam apdorojimui.

Po terminio apdorojimo žalia įranga fiziškai atskiriama. 80% jų galima lengvai panaudoti pakartotinai, o likusi dalis toliau tobulinama. Silicio dalelės, vadinamos vafliais, išgraviruojamos naudojant rūgštį. Sulaužytos plokštelės išlydomos, kad vėl būtų naudojamos naujiems silicio moduliams gaminti, todėl silicio medžiaga perdirbama 85%.

Plonos plėvelės saulės kolektorių perdirbimas

Palyginimui, plonos plėvelės plokštės apdorojamos drastiškiau. Pirmasis žingsnis yra sudėti juos į smulkintuvą. Vėliau plaktukas užtikrina, kad visos dalelės būtų ne didesnės kaip 4-5 mm, o tai yra tokio dydžio, kai laminavimas, laikantis vidines medžiagas, nutrūksta ir todėl gali būti pašalintas. Priešingai nei silicio pagrindu pagamintos PV plokštės, likusią medžiagą sudaro kieta ir skysta medžiaga. Norint juos atskirti, naudojamas besisukantis varžtas, kuris iš esmės neleidžia kietoms dalims suktis vamzdžio viduje, o skystis laša į indą.

Siekiant užtikrinti grynumą, skysčiai patenka į kritulių ir vandens pašalinimo procesą. Gauta medžiaga apdorojama metalu, kad būtų visiškai atskirtos skirtingos puslaidininkinės medžiagos. Pastarasis žingsnis priklauso nuo faktinės technologijos, naudojamos gaminant plokštes; tačiau vidutiniškai 95% puslaidininkių medžiagos yra pakartotinai panaudotos.

Kietosios medžiagos yra užterštos vadinamosiomis tarpsluoksnių medžiagomis, kurios yra lengvesnės masės ir gali būti pašalintos per vibruojantį paviršių. Galiausiai medžiaga praplaunama. Liko grynas stiklas, sutaupantis 90% stiklo elementų, kad būtų lengva pakartotinai gaminti.

Ateities saulės atliekų tvarkymo privalumai

Dabar, kai žinome, kad saulės kolektorius galima perdirbti, kyla klausimas, kokią kitą naudą jie duoda ekonomikai, jei tokių yra. Akivaizdu, kad reikės sukurti tinkamą saulės kolektorių perdirbimo infrastruktūrą, kad būtų galima valdyti didelius kiekius PV modulių, kurie bus išmesti artimiausiu metu. Kai tai bus padaryta, mes matysime keletą teigiamų veiksnių ir naujų galimybių ekonomikoje.

Perdirbant PV ne tik atsiras daugiau ekologiškų darbo vietų, bet ir iki maždaug 2050 m. Bus atgaunama maždaug 11 mlrd. Svarų sterlingų. Šis antplūdis leis pagaminti 2 milijardus naujų plokščių ir nereikia investuoti į žaliavas. Tai reiškia, kad vien tik pakartotinai panaudojus anksčiau panaudotas medžiagas bus galima pagaminti apie 630 GW energijos.

Dėl nuolat mažėjančių saulės energijos kainų vis daugiau namų ūkių ir įmonių nusprendžia investuoti į saulės energijos sistemas. Dėl to saulės elementų perdirbimo sektoriuje atsiras dar daugiau ekonominių galimybių.