top of page
Fiery Sun

JAK SE RECYKLUJÍ SOLÁRNÍ PANELY

Hlavní současnou překážkou snadné a ekonomicky rentabilní recyklace solárních panelů bude zřejmě jejich různorodost a odlišné materiálové složení. A paradoxně i „nedostatek“ vysloužilých panelů.

Recyklace solárních panelů

Zákon říká, že minimální úroveň recyklace (a přípravy k opětovnému použití) solárních panelů je 80%. Podle odborníků je však možných až těžko uvěřitelných 95%. Zásadní je zpětné získání hliníkového rámu a skla, na které se současná recyklace soustředí nejvíce. Unikají nám tak cenné (jinak řečeno strategické) suroviny, které z panelů zpět dostat spolehlivě neumíme. Samotná recyklace je komplikovaná, protože panely obsahují i nebezpečné látky, jakými jsou těžké kovy, polybromované zpomalovače hoření nebo chlorofluorouhlovodíky (CFC), které tropí neplechu v ozonové vrstvě.

Více o vysloužilých solárních panelech, které se stávají odpadem, najdete ZDE.

Co lze ze solárních panelů zpětně získat

 

Převážná většina v současnosti instalovaných panelů v České republice tvoří z 98 % křemíkové panely. Lze říci, že podíl na hmotnosti krystalických panelů připadá na sklo (až 70 %) a hliníkový rám (přibližně 20 %). U takzvaných tenkovrstvých panelů je podíl skla a hliníku přes 95 %. Zbývající podíl hmotnosti připadá především na plasty. U skla platí, že recyklací lze získat až 95 % skleněného materiálu s čistotou 99,99 %. Pro hliník tato hodnota dosahuje téměř 100 % a opětovné využití hliníku uspoří až 70 % energie nutné pro výrobu nového hliníku z čerstvé suroviny.

Recyklací solárních panelů je možné pro další využití zpětně získat:

  • Stříbro, měď, indium, gallium nebo křemík (novější panely pak i tenké vrstvy tellurid kadmia, diselenid mědi a galia)

  • Hliník, který se dodává zpracovatelům hliníku.

  • Plasty, které je možné po separaci podle druhu materiálu složitě recyklovat nebo energeticky využívat.

  • Sklo. Pokud recyklační proces dokáže zaručit jeho jednodruhovost, lze jej recyklovat s ostatním sklem. Jinak se downcykluje pro použití například ve stavebnictví.

  • Kovy se získávají většinou tepelnými procesy. 

  • Těžké kovy se vyskytují v malém množství. Podíl jednotlivých kovů na hmotnosti panelů se pohybuje v desetinách promile. Nicméně s množstvím panelů bude stoupat i množství těžkých kovů. Jde o olovo a kadmium.

  • Fotovoltaické články. Těch je v panelech málo. Jednotky procent z celkové váhy. A v průběhu času se jejich množství snižuje. Krystalické články se však podílejí až 80% na spotřebě energie na výrobu panelu a zhruba 50% na jeho ceně. Prý.

Energetická i materiálová náročnost recyklace solárních panelů je v současnosti srovnatelná s výrobou z primárních surovin

Ilustrační foto, střecha se solárními panely

Evropští výrobci a dodavatelé solárních panelů založili organizaci PV Cycle. Ta je založena na principu dobrovolné zodpovědnosti za výrobek v průběhu celého životního cyklu.

Aplikovaná psychologie architektury, banner

Jak se běžně recyklují solární panely

Původní systém recyklace v principu spočíval v rozebrání panelů, chemickém očištění a následném opětovném použití. Tento postup však 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. 

Doposud neexistují zařízení specificky určená pro zpracování FV panelů!

  • V současnosti se FV panely zpracovávají nejprve odstraněním hliníkových komponent, svorkovnic. Tyto materiály se zpracovávají zvlášť. Zbytek se drtí. Potíž je, že u mnoha druhů panelů jsou recyklovatelné elektrické komponenty obaleny plasty (etylenvinylacetát). To sice prodlužuje jejich životnost, ale komplikuje zpracování. Současná nejpoužívanější metoda je jak neefektivní, tak i nákladná.

  • Do budoucna máme několik možností, jak vysloužilé solární panely zpracovávat. Ponecháme-li stranou ruční mechanické oddělování jednotlivých komponent, které není ekonomicky udržitelné ani smysluplné, jeví se jako jednou z variant pyrolýza spolu s chemickým loužením. Ačkoli to zní děsivě, v průmyslovém měřítku – tedy při recyklaci opravdu velkého množství panelů – se jedná o rychlý a pravděpodobně i ekonomicky efektivní způsob zpracování solárních panelů.

  • Další možnost je třífázová. Pomocí organických rozpouštědel se uvolní skleněné komponenty. Pro uvolnění polovodičových součástek se použije tzv. tepelný rozklad, který rozpustí adheziva. 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.

 

Ale jsou tu i další možnosti. Proces šestistupňový, který počítá s rozemletím každého solárního panelu a následné oddělování jednotlivých materiálových složek pomocí několika chemických lázní, odvodňování a kdovíčím ještě. Popravdě řečeno za použití tolika chemikálií by už recyklaci solárních panelů nešlo označit za ekologickou ani náhodou, viďte?

Pokud nebudou výrobci solárních panelů dbát na tzv. ekodesign, může se stát, že bude recyklace solárních panelů ekonomicky neúnosná.

 

Solární panely v sobě ukrývají cenné materiály, ke kterým se budou chtít zpracovatelé dostat. Jak jde tzv. technologie neustále vpřed, využívají výrobci v solárních panelech stále více látek, které jsou nejen drahé, ale někdy i nebezpečné. Tak třeba solární panely II. generace obsahují gallium, selen, indium, tellur nebo kadmium. Tyto (a mnoho dalších) je snadné do panelu dostat, ale bude složité je získat zpět. Je tedy více než důležité, aby výrobci dodržovali ekodesign a při výrobě nehleděli jen na cenu, ale i na snadnou recyklaci (nebo alespoň likvidaci). Pokud má být (a ona musí) recyklace solárních panelů ekonomicky rentabilní, bude muset probíhat ve velkém. A pro to je smysluplný ekodesign nezbytností. A stejně tak se musíme připravit na to, že při recyklaci solárních panelů bude mít velké slovo chemie. A také se musíme smířit s tím, že recyklace solárních panelů nebude ekologická.

Recyklace pomocí fragmentace při vysokém napětí

Předpokládá se, že mechanická recyklace začne časem narážet na své limity a stane se zřejmě neefektivní. Jako alternativa se jeví fragmentace – rozklad/štěpení s použitím vysokého napětí. Jde o technologii, která se od šedesátých let minulého století používá při těžbě nerostů. Její pomocí lze relativně snadno uvolnit z hornin minerály, které obsahují kovy. V recyklačním oboru byl vyzkoušen při recyklaci betonu nebo tištěných spojů. 

Zdroj: Ústav chemie ochrany prostředí, VŠCHT Praha, Odpady 7/2016, 9/2020 , 2/2020, tretiruka.cz, Průmyslová ekologie.

Ilustrační fotografie, solární panely

Za ekonomicky rentabilní je považována kapacita recyklační linky kolem 20 tis. tun panelů ročně. Taková množství panelů lze očekávat až po roce 2040. Do té doby bude výstavba specializované recyklační linky nerentabilní.

Zdroj: tretiruka.cz

Kniha Virga, banner
OBSAH STŘÍBRA VE FV PANELECH

Obsah stříbra obsažený ve fotovoltaických panelech se odhaduje na 600 gramů na tunu. To je skoro stejně jako při primární těžbě nové suroviny, kde je odhad 700 g/t.

Dále se odhaduje, že do roku 2050 bude stříbro spotřebované pro výrobu fotovoltaických panelů zhruba 10 % jeho celosvětové těžby!

Hlavní brzdou rozvoje recyklace solárních panelů je paradoxně jejich nedostatek.

Solární odkazy

  • Více o solárních panelech ZDE.

  • Kolik stojí recyklace solárních panelů?

  • Článek o některých mýtech spojovaných se solárními panely ZDE.

bottom of page