top of page

Solární panely – likvidace a recyklace

Solární panely mají životnost desítky let, po jejímž skončení se stávají specifickým druhem elektroodpadu. Obsahují sklo, hliník i polovodičové materiály, jejichž zpracování vyžaduje specializované postupy. Likvidace a recyklace fotovoltaických panelů bude v následujících letech stále významnějším tématem.

Kam s fotovoltaickými (solárními) panely

Solární panely z běžných domácností lze odevzdat ve sběrných dvorech nebo prostřednictvím kolektivních systémů zpětného odběru elektrozařízení.

 

Podmínkou je, že panel pochází z domácnosti, nikoli z podnikání  (firmy a elektrárny mají vlastní systém likvidace).

 

Doporučuje se předem ověřit, zda je sběrné místo zapojeno do oficiálního systému zpětného odběru a zda přijímá i větší množství panelů.​

 

Podle mezinárodních odhadů může být do roku 2050 v solárních panelech celosvětově nahromaděno až zhruba 80 milionů tun materiálů, jejichž potenciální hodnota se odhaduje na desítky miliard dolarů. Recyklace tak představuje nejen ekologickou nutnost, ale i ekonomickou příležitost.

​

V Evropě i ČR fungují kolektivní systémy zpětného odběru, které financují budoucí recyklaci prostřednictvím recyklačních příspěvků zahrnutých už v ceně panelů. Dostupnost sběrných míst se postupně rozšiřuje, ale konkrétní povinnosti se mohou lišit podle legislativy a typu instalace.

​

Od roku 2025 mají provozovatelé kolektivních systémů povinnost zřídit místa zpětného odběru solárních panelů ve všech městech a obcích s více než 100 000 obyvateli. Menší obce se zapojují prostřednictvím sběrných dvorů nebo smluvních míst.

Instalace solárních panelů na louce

Co je to solární panel?

Solární (fotovoltaický) panel je zařízení, které přeměňuje světelnou energii na energii elektrickou. Základem jsou fotovoltaické články, nejčastěji vyrobené z polovodičového materiálu – typicky krystalického křemíku. Existují i tenkovrstvé technologie nebo panely s organickými prvky, ale ty mají menší podíl na trhu.

​

Fotovoltaika využívá energii ze Slunce, samotná technologie však „zadarmo“ není. Panely je nutné vyrobit, instalovat, udržovat a nakonec i recyklovat. Hovořit o čisté energii tedy v žádném případě nelze. Energetická návratnost (tedy doba, za kterou panel vyrobí tolik energie, kolik bylo spotřebováno na jeho výrobu) se dnes pohybuje přibližně mezi 1–3 lety v závislosti na technologii a lokalitě.

​

Životnost solárních panelů

Životnost běžných fotovoltaických panelů se pohybuje kolem 25–30 let, přičemž většina výrobců garantuje výkon alespoň 80–85 % původní kapacity po 25 letech provozu. Účinnost postupně klesá (tzv. degradace), obvykle o 0,3–0,7 % ročně.

​

Výkon panelů se za poslední dekádu výrazně zvýšil. Zatímco kolem roku 2010 měly běžné panely výkon přibližně 200–250 wattů (nikoli kilowattů), dnes dosahují standardní panely 400–600 wattů.

Panel je vhodné vyměnit při výrazném poklesu výkonu nebo při mechanickém poškození.

​

Stále neexistují spolehlivé procesy, jak ze solárních panelů získat zpět vysoce hodnotné strategické suroviny.

​

Složení fotovoltaických panelů

V ČR i ve světě převažují panely s články z krystalického křemíku. Typické složení panelu je přibližně:

  • sklo: 65–75 %

  • hliníkový rám: 10–20 %

  • plastové vrstvy (EVA, zadní fólie): několik procent

  • křemík a další polovodičové materiály: jednotky procent

  • měď, stříbro a stopová množství dalších kovů

 

Sklo a hliník lze recyklovat relativně snadno Komplikovanější je oddělení křemíkových článků a získání vysoce čistého křemíku nebo stříbra. Recyklační technologie se vyvíjejí, ale ekonomická efektivita závisí na cenách nových vstupních surovin. Plasty se recyklují v menší míře.

​

Některé starší nebo tenkovrstvé panely mohou obsahovat malé množství těžkých kovů (například kadmium). Jejich podíl je velmi nízký, ale z důvodu toxicity je nutné s nimi nakládat kontrolovaně.

​

V globálním měřítku se odhaduje, že do roku 2050 bude vyřazeno z provozu přibližně 70–80 milionů tun fotovoltaických panelů. To představuje významný budoucí tok odpadu, ale zároveň i zdroj druhotných surovin.

​

Fotovoltaika během provozu neprodukuje emise CO₂ ani jiné znečišťující látky. Nelze ji však označit za bezdopadovou technologii. Výroba panelů je energeticky náročná a vyžaduje těžbu surovin. Stejně tak bude nutné řešit jejich recyklaci ve velkém měřítku.

​

Zdroje: časopis Odpady, Pikora/Šichtářová Nahá pravda, Ekonom, oenergetice.cz, tzb.info

​Ročně se vyrobí přibližně 500 milionů nových panelů.

KOLIK FOTOVOLTAICKÝCH PANELŮ SE RECYKLUJE?

  • reálně se recykluje asi 10–15 % vysloužilých panelů,

  • technicky by bylo možné recyklovat až 90–95 % hmotnosti panelu (hlavně sklo a hliník).

LEVNÉ SOLÁRNÍ PANELY Z ČÍNY pozor na ně

Přes 80 % světové výroby fotovoltaických panelů dnes pochází z Číny. Nízké ceny jsou dány:

  • levnější pracovní silou a energií,

  • státní podporou výrobců,

  • masovou produkcí a technologickou koncentrací.

Levnější panely ale mohou mít:

  • kratší životnost nebo vyšší degradaci výkonu,

  • horší dohledatelnost materiálového složení,

  • někdy problematickou recyklovatelnost.

Panely Made in China neznamenají automaticky nízkou kvalitu. To platí jen o podezzřele levných produktech. Čína vyrábí i špičková fotovoltaická zařízení.

V České republice je dnes instalováno přibližně 300 tisíc tun fotovoltaických zařízení.
Přesná hmotnost se statisticky nesleduje — jde o odborný odhad vycházející z instalovaného výkonu (aktuálně kolem 4 GW) a průměrné hmotnosti panelů.

Recyklace solárních (fotovoltaických) panelů

Recyklace fotovoltaických panelů začíná demontáží a odstraněním hliníkového rámu, kabeláže a svorkovnice.

 

Následuje tzv. delaminace. To je oddělení skla, kovových částí a samotných fotovoltaických článků od spojovací vrstvy (nejčastěji EVA fólie – etylenvinylacetát).

​

Cílem je rozdělit panel na jednotlivé materiálové složky: sklo, hliník, křemík, měď a malé množství drahých kovů (například stříbro).

 

Finančně nejnáročnějšími položkami recyklace bývají přeprava, manipulace, skladování a energie. Tyto náklady mají být kryty z recyklačních příspěvků, které jsou zahrnuty v ceně nových panelů prostřednictvím kolektivních systémů.

​

Hovoříme-li o fotovoltaice jako o „čisté energii“, platí to pouze o vlastním provozu mezi vyrobením a likvidací panelů.

Banner knihy Odpad domácí
Povrch Slunce

Technologie recyklace fotovoltaických panelů

Mechanická recyklace

Je nejrozšířenější metoda.

Po odstranění rámu a kabeláže se zbytek panelu drtí a materiály se separují mechanicky (magnetické, vibrační nebo optické třídění).

Výhody jsou v jednoduchosti procesu a relativně nízkých nákladech.

Nevýhody jsou v méně kvalitním oddělení materiálů co do čistoty, obtížné získávání vysoce čistého křemíku a dalších drahých kovů.​

​

V praxi se tak často recykluje především sklo a hliník, zatímco cennější polovodičové materiály zůstávají využity jen částečně.

​

Tepelná recyklace

Jednou z pokročilejších variant je pyrolýza, při které se za zvýšené teploty rozkládají plastové vrstvy. To umožňuje lepší oddělení článků od skla. Tato metoda umožňuje účinnější separaci jednotlivých vrstev. Ovšem je energeticky velmi náročná. Je zde nutnost zachytávat vznikající plyny a samozřejmě jsou zde i vyšší finanční náklady.

​

Chemická recyklace

Využívá chemická rozpouštědla a procesy pro oddělení jednotlivých materiálů a získání vysoce čistého křemíku nebo stříbra.

Hlavní výhodou je vysoká čistota získaných materiálů a především možnost vrátit polovodiče zpět do výroby. Na druhé straně vznikají problematické odpadní roztoky. Jde o složité technologické zařízení, které doprovází i patřičná cenovka.

​

Fragmentace vysokým napětím

Experimentální metoda využívající krátké vysokonapěťové impulzy k „roztržení“ materiálu podél přirozených rozhraní vrstev. Používá se v jiných odvětvích (např. při recyklaci elektroniky) a zvažuje se i pro fotovoltaiku. Výhodou je přesnější oddělení vrstev bez vysoké tepelné zátěže. Zatím však nejde o běžně rozšířenou technologii.

​

Problémy s recyklací solárních panelů

Pokud výrobci nebudou panely navrhovat s ohledem na budoucí demontáž a recyklaci, může být jejich zpracování ekonomicky velmi obtížné. Konstrukce panelů je dnes optimalizována hlavně na životnost a cenu, méně na snadnou rozebíratelnost.

Recyklace je technicky možná. Otázkou zůstává její ekonomická efektivita ve velkém měřítku.

​

Co se nerecykluje

Fotovoltaické panely obsahují materiály a komponenty, které se nerecyklují. Většinou z toho důvodu, že je to drahé (v porovnání s novou výrobou) nebo by to představovalo zásadní ekologickou zátěž (spotřeba energií, další odpady).

​

Jedná se především o tyto materiály a součásti:

Zapouzdřovací fólie (EVA)
Plasty, které drží panel pohromadě, se recyklují obtížně. Často končí energetickým využitím (spalování).

​

Zadní ochranné fólie panelů
Jde o směs plastů a kompozitů – technicky recyklovatelné jen omezeně, ekonomicky většinou ne.

 

Velká část polovodičových materiálů
Získání vysoce čistého křemíku nebo prvků jako indium či gallium je zatím drahé, proto se běžně neprovádí ve velkém.

​

Stopová množství kovů
Stříbro, kadmium nebo olovo jsou v panelech v promile hmotnosti. Často se oddělí jen částečně nebo skončí v recyklačním zbytku.

​

Kompozitní materiály obecně
Tam, kde je více materiálů pevně spojeno, se dnes spíš řeší bezpečná likvidace než recyklace.

​

​

JAKÉ MATERIÁLY LZE ZÍSKAT RECYKLACÍ FOTOVOLTAICKÝCH PANELŮ?

  • Sklo
    Tvoří asi 65–75 % hmotnosti panelu. Pokud je dostatečně čisté, lze ho použít znovu ve sklářství. Často ale končí spíše ve stavebnictví (tzv. downcycling).

  • Hliník
    Především z rámů panelů. Recykluje se velmi dobře a běžně se vrací do výroby hliníkových produktů.

  • Křemík a polovodičové materiály
    Získání vysoce čistého křemíku je technologicky možné, ale ekonomicky spíše okrajové. U tenkovrstvých panelů se mohou získávat i prvky jako indium, gallium nebo tellur.

  • Kovy (měď, stříbro)
    Vyskytují se v malém množství (řádově promile hmotnosti), ale mají vysokou hodnotu. Získávají se většinou tepelnými nebo chemickými procesy.

  • Plasty
    Zapouzdřovací fólie a zadní vrstvy panelů se recyklují obtížně. Často končí energetickým využitím (spalování s výrobou energie).

  • Těžké kovy
    Například olovo nebo kadmium jsou přítomny jen ve stopách, ale kvůli toxicitě je nutné jejich bezpečné zachycení.

  • Fotovoltaické články
    Samotné články tvoří jen několik procent hmotnosti panelu, ale představují velkou část energetické i finanční hodnoty výrobku.

Nejlépe se dnes recykluje sklo a hliníkové rámy, které tvoří většinu hmotnosti panelu. Technicky složitější části (polovodiče, plasty nebo stopové kovy) se zatím získávají omezeně nebo vůbec.

Zajímavosti a odkazy

​

bottom of page