Napelem újrahasznosítás: Miért nem érjük el a 100%-ot?

Februárban a PV Cycle, az EU napelemeket újrahasznosító nonprofit testülete bejelentette, hogy Franciaországban 5000 tonna modult gyűjtött be, amelynek 94,7%-a újrahasznosítható. Egy olvasó rákérdezett a fennmaradó 5,3%-ra, és itt a PV Cycle kommunikációs menedzserének, Bertrand Lempkowicz-nak a válasza.

Tavaly Franciaországban 5000 tonna napelemes modult gyűjtöttek napelem újrahasznosítás céljából. Ez a mennyiség 2030-ra elérheti az 50.000 tonnát, jelezte az EU által finanszírozott újrahasznosító testület, a PV Cycle. Európa szerte a szervezet 2018 végéig több mint 27.000 tonna modult gyűjtött össze, kiemelve, hogy a napenergia hulladék kezelése és a 25 év élettartamú panelek újrahasznosítása kiemelkedő jelentőségű.

Az elektromos és elektronikus berendezések hulladékairól szóló irányelv (WEEE) alapján, amelyet 2012-ben kiterjesztettek napelem termékekre, az EU szabályozása előírja a napelem panelekben használt anyagok 85%-ának begyűjtését és 80%-ának újrahasznosítását.

A PV Cycle szerint a kristályos szilícium alapú napelem modulok 94,7%-os visszanyerési aránya már meghaladja ezeket a szinteket. Franciaország Bouches-du-Rhône régiójában Rousset-ben található az az ipari üzem, amely lehetővé teszi ezt az arányt. A létesítményt a Veolia üzemelteti, és azt állítják, hogy ez az első ilyen jellegű ipari üzem.

Az alumíniumból, üvegből, műanyagból, rézből, ezüstből és szilíciumból álló napelemeket a keret, a kábelek és a csatlakozódoboz eltávolítása után darabolják és aprítják. Az alkotóelemeket szétválasztják és külön újrahasznosítási áramokba küldik.

„Kivételes” napelem újrahasznosítás

„A 95 százalék kivételes újrahasznosítási adat, különösen egy többkomponensű termék esetében” – mondta Bertrand Lempkowicz, a PV Cycle kommunikációs menedzsere a francia pv magazinnak. „Csak a szódás palackoknál állíthatjuk, hogy jobban teljesítenek, de még ezek sem érik el a 100%-ot. A mosógép még a 70%-os újrahasznosítás közelébe sem ér, pedig mindenkinek van ilyen, de ez senkit sem érdekel.”

Mi van a napelemek 5,3%-ával, amelyet nem hasznosítanak újra?

„A nem újrahasznosított anyag nagy része por, ami az aprítás után elsősorban a szűrőkbe kerül” – mondta Lempkowicz. „Nem számítják bele a napelem újrahasznosítás arányába, de ezeket a szűrőket is újrahasznosítják. A port el lehet égetni vagy felhasználni a homok helyettesítésére építkezésben, mivel a benne található üveg, a szilícium és a szilikon mind homokból származik.

„A hátlap – a panelek hátoldalán lévő vinil lap, amely az alkatrészek szigetelésére szolgál – energia visszanyerésre kerül. Az EVA (etil-vinil-acetát) vagy a (hátoldalon használt) tedlar felhasználható festék kötőanyagként, de ez tisztítást igényel. Környezetbarátabb az égetés (szűrt égetőműben), mint ha rengeteg vizet használunk fel a tisztításhoz.”- ezzel demonstrálva a napelem modulok újrahasznosításának ágazatközi jellegét.

Napelem újrahasznosítás üzleti modell

Bár most már lehetőség van egy panel szinte 95%-os technikai hasznosítására, továbbra is nehéz megtalálni az üzleti modellt a művelet támogatására. Az újrahasznosításra váró panelek mennyisége egyelőre alacsony, ezáltal a folyamat egyelőre nem fenntartható. „A napelem modulok viszonylag új termékek, amelyeknek első telepítése még nem érte el életciklusuk végét” – mondta Lempkowicz, aki hozzátette: „A jelenlegi hulladék elsősorban törés következménye. Ezek a mennyiségek azonban tíz év múlva sokkal magasabbak lesznek.”

A technikai – gazdasági gondok megoldása érdekében olyan európai finanszírozású programokat, mint a Circusol (a napenergia ipar körkörös üzleti modellje) és a Cabriss (körforgásos gazdaság megvalósítása újrahasznosított és visszanyert indium, szilícium és ezüst anyagok felhasználásával a napelem és egyéb felhasználásokban) hoztak létre annak érdekében, hogy formába öntsék az újrahasználat, javítás és újragyártás értékláncát a napelem iparban.

A Francia kormány Atomenergia Bizottságának (CEA) Nemzati Napenergia Intézetétől (INES) David Pelletier a projekt vezetője. Luc Federzoni felelős a későbbi stratégiai programokért. Mindketten egyetértenek abban, hogy fontos a környezetbarát tervezés fokozása a napelem iparágban, jó előre felkészülve a modulok új generációjának újragyártására vagy újrahasznosítására, valamint 100%-ban újrahasznosítható cellák és panelek létrehozására.

Körkörös gazdaság

A pv magazin júliusi számának középpontjában a körkörös gyártás állt, ami nagy mértékben támaszkodik az újrahasznosításra. Bár mint már említettük, az újrafelhasználás, javítás, felújítás is várhatóan kulcsszerepet játszik a jövőben. Pelletier és Federzoni egy körforgásos gazdasági modellt akarnak kidolgozni, amely a napelemes hulladékok feldolgozásán és az elhasználódott panelek napenergia ágazatban vagy más ipari ágazatokban történő újrafelhasználásán alapszik.

„Sikerült kifejlesztenünk minden olyan technológiát, amely a napelem hulladékok gyártásának és az elhasználódott termékeknek a szétválasztásához, tisztításához és újrahasznosításához szükséges” – fejtették ki. Ezt úgy lehet elérni, hogy nem termikus eljárásokkal nyitják meg a modulokat az összetevők kinyerhetősége érdekében. A duó azonban elismerte, hogy jelenleg még nehéz nyereséges üzleti modelleket találni, amikor a napelem újrahasznosítás mennyisége ilyen kicsi.

Megnövekedett aktivitás

Míg az EU az egyetlen régió, amely egyértelmű szabályozási keretet fogadott el a napelemes modulok újrahasznosítása érdekében, más helyszíneken, mint például az Egyesült Államokban, Ausztráliában és Ázsiában felgyorsul a tevékenység, a napelem energia folyamatosan növekvő üteme miatt fenyegető mennyiségű hulladék halmozódik fel.

2018 januárjában a Nemzetközi Energiaügynökség napelemes energiarendszereinek programja által kiadott jelentés – A napelem panelek élettartamának végén történő kezelése: A tendenciák a napelem modulok újrahasznosítási technológiáiban – arról számoltak be, hogy 178 napelem újrahasznosítási szabadalmat nyújtottak be. Ezek közül 128 a kristályos szilícium (c-Si) technológiára vonatkozott, további 44 pedig az összetett technológiákra, ideértve a vékony film modulokat is. A szabadalmak csaknem fele Kínából származik, bár ebben a tekintetben Koreában és Japánban is fokozott aktivitás volt tapasztalható.

Forrás: PV Magazine