Rozvíjajúci sa solárny priemysel má nevyriešený problém s odpadom

Bratislava 9. júna 2023 (HSP/oilprice/Foto:Pixabay)

Inštalácie solárnej energie vedú k prudkému nárastu kapacity obnoviteľných zdrojov energie a solárna energia bude tento rok predstavovať dve tretiny nárastu globálnej kapacity obnoviteľných zdrojov energie, uviedla minulý týždeň Medzinárodná agentúra pre energiu (IEA)

Spolu so solárnym boomom však prichádza aj ďalší nárast – vyradené solárne panely je potrebné zlikvidovať a množstvo odpadu zo solárnych panelov bude s rozmachom inštalácií exponenciálne narastať, píše Tsvetana Paraskova pre Oil Price.

V súčasnosti sme svedkami začiatku veľkého problému s odpadom alebo veľkej príležitosti v oblasti čistých technológií na niekoľko nasledujúcich desaťročí, v závislosti od toho, ako sa k problému odpadu zo solárnych panelov postavia priemyselné odvetvia, začínajúce podniky a vlády.

Rozmach solárneho priemyslu 

V posledných rokoch prudko vzrástol počet inštalácií solárnej energie a keďže životnosť panelov je niekde okolo 15 rokov, teraz sa končí životnosť prvých priemyselných solárnych panelov a musia byť vyradené z prevádzky. Pri súčasnom solárnom boome budú za 15 rokov milióny ton solárnych panelov s ukončenou životnosťou, ktoré, ak nebudú recyklované, prispejú k celosvetovému problému plastového odpadu.

Tento rok sa prvýkrát v histórii očakáva, že investície do výroby solárnej energie v roku 2023 prekonajú investície do ťažby ropy, uviedla minulý mesiac IEA.

“Žiarivým príkladom rastu investícií do čistej energie je solárna energia, ktorá má v roku 2023 prvýkrát v histórii prilákať viac kapitálu ako celosvetová produkcia ropy. To odráža meniaci sa trend vo svetovej energetike,” uviedol Birol z IEA.

Svetlá budúcnosť solárnej energie má však svoje temné a špinavé tajomstvo – obrovské množstvo odpadu z vyradených solárnych panelov.

Výskumníci, začínajúce podniky a vlády sa snažia vytvoriť odvetvie recyklácie solárnych panelov nielen s cieľom znížiť množstvo uvedeného odpadu, ale aj získať späť cenné materiály použité pri výrobe týchto panelov – striebro, meď a kremík.

Vzhľadom na hroziaci nedostatok kľúčových kovov pre transformáciu energetiky by obnovenie a recyklácia časti materiálov používaných pri výrobe solárnych panelov mohli byť cenným zdrojom ďalších množstiev týchto kovov, ktoré už boli vyťažené.

“Hora odpadu”

Problémom je rozsah. Toto odvetvie je vo veľmi počiatočnom štádiu, ale potrebuje rýchly rozvoj, aby sa z tohto problému odpadu mohla stať príležitosť obehového hospodárstva.

“Do roku 2050 to bude hora odpadu, ak teraz nerozbehneme recyklačné reťazce,” povedala pre BBC Ute Collier, zástupkyňa riaditeľa Medzinárodnej agentúry pre obnoviteľné zdroje energie (IRENA).

Podľa Colliera by do roku 2030 mohli byť ešte stále k dispozícii 4 milióny ton solárnych panelov určených na šrot, ale do roku 2050 by sa toto množstvo mohlo celosvetovo vyšplhať na viac ako 200 miliónov ton, keďže sa bude prudko zvyšovať využívanie solárnej energie.

To by bola polovica množstva plastov, ktoré sa ročne vyrobí na celom svete, uvádza BBC.

Hliníkový rám a sklo z panelov sa dajú recyklovať s vysokou mierou zhodnotenia, zatiaľ čo je ťažšie získať a recyklovať menšie, ale cenné vzájomne prepojené komponenty, ako sú kovy.

Vznikajúci priemysel recyklácie solárnych panelov

Okrem toho majú súčasné zariadenia na recykláciu solárnych panelov nízku kapacitu na spracovanie fotovoltaických panelov, uviedla IEA vo svojej minuloročnej správe.

“Keďže kapacitný faktor týchto zariadení je v súčasnosti nízky, očakávajú sa vysoké náklady na spracovanie na jednotku, pričom viaceré zariadenia skladujú fotovoltaické moduly, kým nebudú mať dostatočný objem na spracovanie,” uviedla IEA.

Hoci sa na prvý pohľad zdá, že sklo sa recykluje, využitie zhodnoteného skla sa obmedzuje na menej hodnotné výrobky, pričom problémom sú vysoké náklady na dopravu, uviedla agentúra.

Podľa spoločnosti Rystad Energy by hodnota odvetvia recyklácie solárnych fotovoltaických panelov mohla do konca tohto desaťročia dosiahnuť 2,7 miliardy USD, pričom v roku 2022 to bude len 170 miliónov USD.

Komponenty panelov s najvyššou hodnotou sú hliník, striebro, meď a polykremík. Striebro tvorí približne 0,05 % celkovej hmotnosti, ale tvorí 14 % hodnoty materiálu, uviedli analytici spoločnosti Rystad.

Minulý rok vedci z univerzity v Leicesteri uviedli, že objavili alternatívny proces, ktorý obnovuje striebro a hliník z vyradených fotovoltaických článkov. Tím opísal proces využívajúci chlorid železitý a chlorid hlinitý rozpustený v soľanke na extrakciu striebra a hliníka zo solárnych článkov. Proces využívajúci tieto rozpúšťadlá získava viac ako 90 % striebra a hliníka v priebehu 10 minút. Získané striebro má vysokú čistotu, čo znamená, že sa môže opätovne použiť v priemyselnom prostredí.

Rong Deng, výskumný pracovník z UNSW School of Photovoltaics and Renewable Energy Engineering, hovorí, že najväčším problémom súčasného procesu je nemožnosť extrahovať vzácne kovy v paneloch pri zachovaní nízkych nákladov.

Odborníci na solárnu energiu z UNSW Sydney tento týždeň uviedli, že svet potrebuje na mieru šitú technológiu určenú na recykláciu dôležitých prvkov vo vnútri solárnych panelov.

“Ak však budeme pokračovať v používaní nešpecializovanej technológie na recykláciu fotovoltaických modulov, potom aj naďalej budeme mať časti, ktoré sú kontaminované inými materiálmi, čo nie je udržateľné riešenie,” povedal Deng.

Okrem toho sa ešte len musí začať rozsiahla recyklácia solárnych panelov.

“Toto odvetvie je nové a stále sa rozvíja, pričom výskumníci skúmajú, ako komercializovať recykláciu, aby sa ekonomicky zhodnotila väčšina komponentov solárneho panelu. Prvky tohto recyklačného procesu možno nájsť v Spojených štátoch, ale zatiaľ sa nerealizuje vo veľkom meradle,” uvádza americká Agentúra na ochranu životného prostredia (EPA).

V Európe francúzska spoločnosť ROSI, ktorá sa zaoberá recykláciou solárnych panelov, tvrdí, že jej zariadenie v Grenobli, prvý závod na svete, ktorý sa plne venuje recyklácii solárnych panelov, dokáže získať a opätovne použiť až 99 % komponentov panelu vrátane vzácnych materiálov, ako je striebro a meď. ROSI je v súčasnosti jedinou európskou spoločnosťou, ktorá v súčasnosti pôsobí v priemyselnom meradle.