Solární panely jdou recyklovat, aby neskončily na skládce



Průmyslové firmy z Evropy vyvíjejí metodu recyklace fotovoltaických panelů, které by jinak skončily na skládkách.
Jak víte, sluneční energie hraje hlavní roli v přechodu na čistou energii. V srdci fotovoltaické technologie leží vysoce čištěný křemík, který přeměňuje sluneční světlo na elektřinu. Čištění křemíku je energeticky náročný proces, který produkuje 50 kilogramů CO2 na každý kilogram křemíku fotovoltaické kvality. Uvolňování skleníkových plynů do atmosféry je přesně to, čemu se má / chce solární energie vyhnout.
Francouzský start-up s názvem ROSI – což znamená "Návrat křemíku" – vyvinul inovativní, ekonomicky životaschopný proces obnovy a opětovného použití tohoto vysoce čistého křemíku spolu s dalšími vysoce hodnotnými materiály.

Regenerace křemíku

ROSI je duchovním dítětem tří evropských technologických a průmyslových firem s hlubokými zkušenostmi v odvětví křemíku a fotovoltaiky. za vším stojí jen několik málo odborníků z této oblasti. Jedna z nich, Yun Luo, fyzik původem ze Šanghaje, říká: „Usoudili jsme, že klíčovým bodem pro udržitelnost tohoto odvětví je snížení ztrát.“

Vysvětluje, že ve skutečnosti existují dva toky odpadu v hodnotovém řetězci fotovoltaiky. První nastává ve výrobě, kdy se ingoty vysoce čistého křemíku krájí na solární články, přičemž se ztratí asi 40 % materiálu, který se spláchne jako mikročástice.

Jen v jednom roce tato ztráta znamenala přibližně 200 000 tun vysoce čistého křemíku v hodnotě asi 1,5 miliardy dolarů a představuje značné množství uhlíkových emisí. ROSI vyvinula technologii pro obnovu tohoto křemíku tak, aby znovu vstoupil do výrobního procesu.

Druhý odpadní proud je na konci životnosti fotovoltaických modulů. Jejich životnost je obecně mezi 20 až 25 lety, což znamená, že přebytek použitých panelů zaplaví v nadcházejících letech trh. V současné době, protože je obtížné a nákladné oddělit různé materiály v panelech, se úsilí o recyklaci zaměřuje pouze na hliníkový rám, spojovací krabici a někdy i přední sklo. To je ale velice málo.

„Veškerý zbytek je nyní skartován a uložen na skládku,“ říká Yun.

Ona a její partneři našli způsob, jak izolovat různé prvky a získat zpět vysoce hodnotné materiály, jako je křemík, měď a stříbro, pomocí neagresivního tepelného a chemického zpracování. „Recyklací těchto dvou ztrátových toků,“ říká Yun, „uzavřeme fotovoltaický hodnotový řetězec.“

Jeden z mladých inženýrů ROSI, Hsin-Hsin Fan, vysvětluje, že jejich univerzální proces dokáže zpracovat všechny typy panelů na bázi křemíku, jakéhokoli tvaru nebo struktury. „To je to, co odlišuje náš proces od ostatních. Můžeme je delaminovat, dokud není každá část oddělena, a získat zpět pět materiálů [křemík, stříbro, hliník, měď a vysoce kvalitní sklo].“

Yun říká, že když trh solární panely na konci životnosti začnou zaplavovat, musí být připraveny s nejlepší technologií na trhu. „Hluboce věřím v technologii a industrializaci. Energetická transformace, naše CO2 stopa, vše by mělo být založeno na technologii.“

Etablují se jako poskytovatelé surovin

Od založení ROSI v roce 2017 získala společnost finanční prostředky ve výši přibližně 12 milionů EUR, které používá na výstavbu recyklačních závodů.

Jejich první pobočka ve Francii zahájila provoz na začátku roku 2023, následovat budou další v Německu a Španělsku. ROSI plánuje expanzi do dalších evropských zemí, Číny, Japonska, Spojených států amerických – tedy všude tam, kde byly instalovány velké objemy solárních panelů.

Do roku 2050 společnost počítá, že její závody mohou získat 300 000 tun ultračistého křemíku, což představuje 77 milionů tun CO2.

Kromě získávání vysoce hodnotných materiálů z panelů na konci životnosti vyvinula společnost ROSI patentovaný proces pro jejich opětovné začlenění do řady průmyslových odvětví, od solárních po polovodiče. Hlavní příjmy společnosti budou pocházet z jejich dalšího prodeje. „Jsme velmi ambiciózní,“ říká Yun. „Neprofilujeme se jako recyklační společnost, ale jako dodavatel surovin.“

Soren, organizace zodpovědná za sběr a recyklaci fotovoltaických modulů ve Francii, si nedávno vybrala ROSI k přehodnocení křemíku a stříbra z panelů na konci životnosti. Generální ředitel Soren, Nicolas Defrenne, říká, že technologie ROSI „má dobrý ekonomický smysl a dobrý ekologický smysl. Ale je to také nutné, protože solární panely se budou i nadále vyrábět. A pokud nezavedeme oběhové hospodářství současně s energetickou transformací, nebude fungovat ani jedno.“

Sledování objemu odpadu je velkou výzvou

Nyní to šlo pro francouzský start-up relativně hladce, čelil svým výzvám, jako je zpětné získání použitých fotovoltaických panelů.

K zabezpečení dodavatelského řetězce ROSI sleduje objem odpadu, který se očekává, že se objeví na trhu, a skutečný objem, který každá země shromáždila.

Až dosud byl hlášený objem sběru mnohem nižší, než se očekávalo. „Očekávalo se, že se objeví velké množství odpadu, ale očekávání se nenaplnila – nejsme si jisti, kde končí, na skládce nebo jinde,“ říká Hsin-Hsin. „Kritickým bodem je správný sběr.“ To je nyní výzva, která na ROSI čeká.