Jak správně zlikvidovat nebo recyklovat solární panely

Jak si asi většina ekologicky uvědomělých spotřebitelů uvědomuje, solární energie může přinést řadu významných výhod majitelům domů, komunitám a dokonce i planetě samotné. Čistá energie, kterou solární energie poskytuje jednotlivým domácnostem a větším zařízením (firmám), může pomoci snížit emise skleníkových plynů, vytvořit finanční úspory pro majitele domů a podpořit místní ekonomiky. A bez pohyblivých částí vyžadují panely a zařízení používaná k využití sluneční energie minimální údržbu po dobu své životnosti, zejména ve srovnání se zařízeními používanými pro jiné formy výroby energie.

Co se ale stane se solárními panely, když jejich životnost skončí? Lze je recyklovat nebo jinak znovu použít? Na to se podíváme v tomto článku.

Recyklace solárních panelů dnes

Většina solárních panelů v Evropě byla instalována v posledním desetiletí a průměrná předpokládaná životnost solárního panelu je asi 25-30 let. Otázka recyklace solárních panelů tedy ZATÍM není nijak zvlášť naléhavá. Přesto – a zejména v průmyslu, kde je kladen velký důraz na udržitelnost – bude muset být rozvoj programů solární recyklace oblastí s vysokou prioritou v nadcházejících letech. A naléhavost poroste jen s tím, jak se národní solární trh bude nadále prosazovat a umisťování solárních panelů se rozšíří.

Zatímco na některých místech na světě už jsou v současné době k dispozici programy solární recyklace, v Evropě je tato praxe z velké části v plenkách. Potřeba trhu po možnosti vhodné a správné recyklaci solárních panelů se však s velkou pravděpodobností bude v průběhu času neustále zvyšovat. Podle studie Mezinárodní agentury pro obnovitelnou energii z roku 2016 bude do roku 2050 k dispozici odhadem 78 milionů tun cenných surovin a dalších využitelných komponent v důsledku toho, že první instalované solární panely dosáhnou konce své životnosti. Dnes víme, že to bude určitě více. Při plném využití by finanční hodnota získaných materiálů mohla celosvětově přesáhnout 15 miliard dolarů a více, odhaduje studie.

Které matriály nás při recyklaci solárních panelů zajímají

Mezi užitečné materiály, které lze získat ze solárních panelů na konci životnosti, patří:

• Sklo, které je z 95 % opakovaně použitelné a tvoří zhruba 75 % fotovoltaických panelů na bázi křemíku a zhruba 90 % fotovoltaických panelů na bázi tenkého filmu.
• Hliník, který je 100% opakovaně použitelný a tvoří asi 6 % až 8 % průměrného fotovoltaického panelu.
• Plast, který tvoří asi 10 % fotovoltaických panelů na bázi křemíku.
• Křemík, který tvoří zhruba 5 % fotovoltaických panelů na bázi křemíku.

Nejvíce nás dnes „pálí“ křemík, který se recyklací znovuzískává velmi špatně.

Recyklace fotovoltaických panelů je zatím stále ještě v plenkách, ale v roce 2040, kdy budou dosluhovat dnes instalované moduly a odpadu z nich bude až 27 milionů tun ročně, by recyklované materiály mohly tvořit až 6 % investic do solárních elektráren – oproti 0,08 % dnes.

Aktuální možnosti solární likvidace/recyklace solárních panelů

Zákon v České republice říká, že minimální úroveň recyklace (a přípravy k opětovnému použití) solárních panelů je 80%. Nyní je u nás v ČR zásadní zpětné získání hliníkového rámu (u hliníku platí, že recyklací lze získat až 99 % materiálu) a skla (u skla platí, že recyklací lze získat až 95 % skleněného materiálu), na které se současná recyklace solárních panelů soustředí nejvíce.

Problémem je, že nám unikají hodně cenné (doslova strategické) suroviny, které z nyní panelů zpět dostat spolehlivě neumíme. Ale pomalu s to učíme. A umět to budeme.

Samotná recyklace solárního je celkem komplikovaná, protože, jak jistě víte, panely obsahují i nebezpečné látky, jakými jsou těžké kovy, chlorofluorouhlovodíky a zpomalovače hoření, které vůbec neprospívají v ozonové vrstvě.

Jak se solární panely recyklují?

Původní systém recyklace solárních panelů v principu spočíval vlastně v rozebrání panelů, jejich pečlivém chemickém očištění a následném opětovném použití. Tento postup však poměrně rychle začal narážet na technologický pokrok. Jednotlivé články jsou tenčí a tenčí a tato relativně primitivní metoda recyklace s sebou nesla riziko, že se jednotlivé články zničí.

Cesty umožňující opětovné použití solárních panelů rostou. Nicméně doposud neexistují zařízení specificky určená pro zpracování solárních panelů! Což je škoda, ale je to tak. To se jistě v dalších letech změní.
​
V současnosti se solární panely zpracovávají takto:

Prvním krokem je odstraněním hliníkových komponent, svorkovnic. Tyto materiály se zpracovávají zvlášť. Zbytek se pak drtí. Velký problém je v tom, že u mnoha druhů solárních panelů jsou recyklovatelné elektrické komponenty obaleny plasty. Proč? Protože to dost prodlužuje jejich životnost. Al zároveň to komplikuje recyklaci. Současná nejpoužívanější metoda je jak neefektivní, tak i nákladná.

Do budoucna máme několik možností, jak s vysloužilými solárními panely po recyklaci pracovat. Jedna z variant je pyrolýza spolu s chemickým loužením. Při recyklaci opravdu velkého množství panelů se jedná o rychlý a pravděpodobně i ekonomicky efektivní způsob zpracování solárních panelů.

Další možností je, že se pomocí organických rozpouštědel uvolní sklo z panelů. Pak se tepelným rozkladem uvolní polovodičové součástky. A v poslední fázi se chemickou cestou získá téměř čistý křemík.

Další z navrhovaných technologií je hydrometalurgický proces, od kterého si slibujeme získat křemík ve stoprocentní čistotě a téměř veškeré stříbro a hliník.

Masovější vlnu recyklace lze očekávat nejdříve kolem let 2030-2040.

PV Cycle

K recyklaci fotovoltaických panelů vytvořen systém PV Cycle. Jedná se vlastně o celoevropskou aktivitu výrobců a dodavatelů fotovoltaických panelů založenou na dobrovolné zodpovědnosti za výrobek v průběhu celého životního cyklu. Výrobci a dodavatelé se snaží budovat zelený image oboru, ke kterému zodpovědnost za nakládání s odpadem v souladu s rámcovou směrnicí o odpadech 2008/98/ES samozřejmě patří.

V každém sběrném místě systému PV Cycle jsou instalovány dva kontejnery na fotovoltaické panely. Jeden kontejner je určen na krystalické křemíkové panely, druhý na panely tenkovrstvé, pro jejichž recyklaci je používána jiná technologie. Po naplnění je kontejner vyměněn za prázdný a panely jsou odvezeny k recyklaci. Pro odvoz většího množství panelů, například z pozemní fotovoltaické elektrárny, je používán vhodnější způsob – kamion určený pro dopravu panelů k recyklaci přijede přímo k likvidované elektrárně.

Recyklace solárních panelů je tedy důležitým krokem k udržitelnému využití této technologie a minimalizaci jejího ekologického dopadu. Solární panely obsahují některé materiály, které mohou být recyklovány a znovu použity, což pomáhá snižovat množství odpadu a znečištění životního prostředí. Zde je několik kroků, jak recyklovat solární panely:

Kontaktujte výrobce nebo prodejce: Prvním krokem je kontaktovat výrobce nebo prodejce solárních panelů, kteří by měli mít informace o recyklačních programech nebo službách, které nabízejí. Někteří výrobci mají přímo programy na recyklaci svých vlastních panelů.

Místní recyklační centra: Mnohá místní recyklační centra přijímají solární panely k recyklaci, zejména v oblastech s vysokým výskytem solárních instalací. Kontaktujte místní recyklační centra, abyste zjistili, zda nabízejí tuto službu.

Specializované recyklační společnosti: Existují také specializované recyklační společnosti, které se zaměřují na recyklaci solárních panelů a elektroniky. Tyto společnosti mohou být schopny zajistit správné zpracování a recyklaci solárních panelů.

Zkontrolujte legislativu: Zjistěte si místní zákony a nařízení týkající se recyklace elektroniky a solárních panelů. Některé regiony mohou mít povinnost recyklovat elektronické zařízení, včetně solárních panelů.

Demontáž a separace: Před recyklací solárního panelu je často nutné provést demontáž a separaci jednotlivých komponent, jako jsou sklo, křemíkové části, hliníkový rám a elektronika. Toto rozložení umožňuje efektivnější recyklaci jednotlivých materiálů.

Certifikovaní recyklátoři: Pokud se rozhodnete využít služeb specializované recyklační společnosti, ujistěte se, že jsou certifikovaní a splňují příslušné normy pro bezpečnou a ekologicky šetrnou recyklaci.

Recyklace solárních panelů je důležitým krokem pro snižování ekologického dopadu solární energie a udržitelné využívání obnovitelných zdrojů energie. Je vhodné provádět tuto recyklaci odpovědně, aby se minimalizovaly environmentální rizika spojená s elektronickým odpadem.

Studie a zdroje článku

• A Review of Recycling Processes for Photovoltaic Modules Autoři: Marina Monteiro Lunardi, Juan Pablo Alvarez-Gaitan, José I. Bilbao and Richard Corkish