...

Założenia technologiczne recyklingu modułów fotowoltaicznych w europejskim projekcie PHOTORAMA

10 grudnia 2021
Założenia technologiczne recyklingu modułów fotowoltaicznych w europejskim projekcie PHOTORAMA

Dzisiaj nie ma na świecie żadnego procesu przemysłowego, który byłby w stanie poczynić znaczący krok naprzód w kierunku zmniejszenia zależności Europy od importu surowców krytycznych.

Przyjęcie logiki gospodarki o obiegu zamkniętym w procesie produkcji i utylizacji fotowoltaicznych modułów słonecznych jest rdzeniem projektu PHOTORAMA (Photovoltaic waste management – advanced technologies for recovery & recycling of secondary raw materials from end-of-life modules).

Ogólna koncepcja projektu PHOTORAMA polega na rozwijaniu i demonstrowaniu nowych ekosystemów innowacji prowadzących do udanych i konkurencyjnych rozwiązań w celu uruchomienia zrównoważonych rynków wtórnych metali rzadkich w Europie (RM). Ten projekt ma na celu przyczynienie się do czystego wytwarzania energii słonecznej dzięki dostarczeniu innowacyjnych rozwiązań problemu odpadów generowanych przez wzrost wykorzystania modułów fotowoltaicznych (PV), a także dzięki zapewnieniu dostępności surowców energetycznych poprzez recykling. Chociaż na etapie produkcji urządzeń fotowoltaicznych zainwestowano wiele wysiłku w zmniejszenie ich wpływu na środowisko, koniec ich życia pozostaje głównym wyzwaniem, z którym PHOTORAMA poradzi sobie dzięki inteligentnym i wydajnym rozwiązaniom.

Zapewnienie czystej i wydajnej energii oraz zrównoważonego dostępu do RM (metali rzadkich) w Europie to łańcuch wartości fotowoltaiki, będący sercem projektu PHOTORAMA. Projekt przewiduje stworzenie przemysłu fotowoltaicznego o obiegu zamkniętym, który połączy sektory od zbiórki po produkcję surowca z odzysku. Globalna i systemowa wizja zakłada ich ponowne wprowadzenie do branż surowców jako nowych materiałów lub nowych produktów, łącząc międzysektorowe łańcuchy wartości.

Chociaż moduły fotowoltaiczne zapewniają zeroemisyjną energię elektryczną przez około 25–30 lat, to po tym czasie stają się odpadem, który nie jest łatwy do zagospodarowania. Celem unijnego projektu PHOTORAMA jest wyróżnienie zrównoważonych produktów o niskim wpływie na środowisko. Projekt jest finansowany kwotą 8,4 mln euro z Unii Europejskiej (H2020), koordynowany przez francuską agencję energetyczną CEA. Uczestniczy w nim 13 różnych europejskich partnerów (ośrodków badawczych i firm), w tym ENEA i ENEL Green Power.

Technologia, którą opracujemy dzięki temu projektowi, pozwoli nam odzyskać prawie 100% materiałów z wyeksploatowanych modułów PV, z nieosiągalnym dotąd stopniem czystości – wyjaśnia badaczka Massimo Izzi z ENEA. – Dzisiaj nie ma na świecie żadnego procesu przemysłowego, który byłby w stanie to zrobić. Osiągnięcie tego celu pomogłoby całemu przemysłowi fotowoltaicznemu zrobić ogromny krok naprzód w odniesieniu do obecnych standardów recyklingu, a przede wszystkim zmniejszyć zależność Europy od importu surowców krytycznych.

Badania ENEI skoncentrują się na ekoprojektowaniu modułów fotowoltaicznych w celu opracowania technologii produkcji, która sprawi, że wszystkie komponenty modułu będą łatwo poddawane recyklingowi. ENEL oceni najlepszą technologię recyklingu modułów fotowoltaicznych i zatwierdzi zastosowanie – w produkcji modułów fotowoltaicznych – komponentów wytwarzanych z surowców z odzysku, zwiększając cyrkulację modułów w fabryce 3SUN w Katanii.

Nowa linia przemysłowa będzie wykorzystywać innowacyjną technologię delaminacji, która jest w stanie skutecznie oddzielić ogniwa słoneczne od płyty szklanej, a innowacyjne procesy chemiczno-fizyczne pozwolą na odzyskanie wszystkich materiałów bez uciekania się do obecnych i nieefektywnych technik rozdrabniania. Ogniwa, cenna część modułu, trafiają do łańcucha odzyskiwania o niskiej wartości ekonomicznej (tzw. down-cycling). Efektem nowego procesu technologicznego będzie up-cykling. Odzyskiwane materiały w up-cyclingu to wysokiej jakości aluminium z ramy, szkło, polimery oraz surowce krytyczne z warstwy ogniw, takie jak krzem, ind, gal i drogocenne srebro.

Nowa technologia odzyskiwania i recyklingu pozwoli zatem na wdrożenie odpowiedniego ekonomicznego uzasadnienia biznesowego dzięki wysokiemu wskaźnikowi odzysku, przekraczającemu 98% wycofanych z eksploatacji materiałów fotowoltaicznych na poziomie przemysłowym. Obecnie jest to najwyższy procent recyklingu znany na całym świecie – podsumowuje Izzi.

Perspektywy dla tej technologii wydają się mieć ogromne znaczenie, zarówno z punktu widzenia środowiskowego, jak i ekonomicznego. Jak wspomina ENEA, raport IRENA „Koniec życia: słoneczne panele fotowoltaiczne” szacuje, że ilość dostępnych do odzyskania modułów PV z 10 mln ton w 2030 r. wzrośnie do około 78 mln ton w 2050 r. Z odzyskanych materiałów będzie można zbudować ponad 2 mld nowych modułów fotowoltaicznych i wygenerować obrót w wysokości 15 mld dol.

Źródło: photorama-project.eu, greenreport.it, zsi.at

Zaprenumeruj Magazyn Fotowoltaika