太阳能革命的衡量标准不仅在于屋顶和太阳能场上大量安装的太阳能电池板,还在于我们如何管理它们的使用寿命和后续处置。 由于太阳能电池板的生命周期可达30年,现在的问题是,我们该如何处理这些最终会废弃的数百万块太阳能电池板?这里有一个关键概念: 循环经济.
将太阳能电池板回收纳入循环经济模式不仅是环境需要,更是战略机遇。 目标很明确:减少浪费,回收材料,最大限度地减少环境破坏,同时在可再生能源领域开辟新的商业领域。此外, 促进绿色经济 对于实现这些目标至关重要。
循环经济应用于太阳能
循环经济力求通过重复使用、回收和重新设计来最大限度地延长产品的使用寿命,以最大限度地减少浪费。 对于太阳能电池板而言,这不仅意味着要利用它们数十年产生的电能,而且还要确保当它们不再使用时,其材料能够被回收并重新投入到工业中。为了更好地理解这种做法的重要性,你可以阅读 如何回收太阳能电池组件.
太阳能电池板主要由玻璃(约 70%)、铝、硅、铜以及少量银或铟等金属组成。 如果系统设计良好、收集和处理过程高效,所有这些材料都可以回收利用。
得益于新兴技术的应用以及物流和机器人拆卸方面的进步, 光伏回收不再是乌托邦,而成为经济可行、环境必需的现实。
可回收部件和回收流程
当太阳能电池板达到其使用寿命(25 至 30 年)时,如果回收得当,它仍然可以使用。 其中有分离玻璃、拆卸铝框架、回收硅、提取铜和银等金属、安全处理潜在有毒成分的程序。
该过程包括几个阶段:收集、运输、机械拆卸和材料化学回收。 例如,在拆卸阶段,使用光学和X射线系统来高精度地分离元件。然后采用化学浸出和电沉积等先进技术在最佳条件下回收有价值的元素。如果你有兴趣了解更多有关回收技术的信息,我建议你阅读 关于太阳能电池板他们没有告诉你的事.
硅回收 它涉及净化过程,使其可以在新面板的制造中或在某些情况下在电子工业中重新使用。此外, 银或铜等金属的提取 它采用火法冶金或电化学方法进行,从而使该过程有利可图。
太阳能电池板的类型及其回收困难
并非所有的太阳能电池板都是一样的,这直接影响它们的回收方式和回收难度。 主要有三大技术组:
- 单晶硅板: 它们由单块硅晶体制成,效率更高,但由于结构复杂,回收成本更高。
- 多晶板: 效率较低,但更易于组装和部分回收。
- 薄膜面板: 它们包含镉碲或铜、铟和硒化镓等材料;它们较轻,但可能含有难以分离的有毒成分。
此外,双面或钙钛矿等新兴面板也带来了新的挑战。 前者从两侧收集光线,需要新的拆卸技术,而后者仍处于开发阶段,引发了人们对使用铅或其他有害元素的担忧。
欧盟的成功案例和创新
欧洲已经在实施先驱解决方案,例如欧盟资助的PHOTORAMA项目。 该项目因其通过可控和可持续的技术回收玻璃、铝、硅、银和铟的创新方法而获得了国际认可。该公司正在开发能够进行高纯度机械拆卸和回收的试验装置。
在西班牙,由 Holaluz 支持的“La Hormiga Verde”等倡议也发挥了引领作用。 通过与社会设施和项目合作,他们实现了接近 100% 的康复率,同时也为残疾人创造了就业机会。
第一太阳能 它还证明,由于污染较少的化学工艺和模块化面板设计,建立能够回收高达 90% 材料的回收系统在技术上和经济上都是可行的。
欧洲和西班牙的立法和监管框架
法规对于加强太阳能领域的循环经济起着至关重要的作用。 欧盟通过WEEE指令2012/19/EC,要求回收至少85%的太阳能电池板组件,并要求制造商收集、处理和回收这些产品。
西班牙通过第 110/2015 号皇家法令调整了这些准则,将光伏板列为电子垃圾的特定类别。 然而,在许多情况下,处理方法仍然是通用的,需要更具针对性来解决日益增多的太阳能废物量。
此外,生态转型部已将该地区纳入西班牙循环经济PERTE,初期投资为 超过190万欧元 创建新的回收基础设施。此项努力与旨在改善 可持续性和可持续发展 在资源回收方面。
经济挑战和技术障碍
最显著的挑战之一是光伏回收的经济平衡。 在许多情况下,运输、拆解和加工成本超过了出售回收材料的利润,在没有公共援助或税收激励的情况下,投资因此受到阻碍。
缺乏统一的全球法规也使情况变得复杂。 尽管欧洲在法规方面取得了进展,但美国等国家仍然缺乏强制系统回收的联邦法律,尽管加利福尼亚州等某些州已采取了主动行动。
从技术角度来看, 危险材料的处理、分离成分所需的能源以及许多地区缺乏专门的处理厂 仍然是重大挑战,这与当前 可持续发展.
环境影响和社会经济效益
回收太阳能电池板可以减少原材料的开采、减少垃圾填埋场的有毒废物并创造就业机会。 专门从事恢复、物流、维护和翻新的公司正在涌现,推动绿色生态系统的发展。
据 IRENA 称,回收材料的潜在价值可能超过 15.000年为2050亿欧元这一数字可能使该行业成为全球能源转型的关键行业。此外,重复使用组件可降低新面板的最终生产成本,使其更加实惠。
在农村地区或发展中国家,还可以直接重复使用半运行的太阳能电池板,从而促进电力供应,同时延长产品的使用寿命。
迈向更加可持续和循环的模式
推动清洁技术的发展必须伴随解决其生命周期终结的战略。 新趋势指向可回收性设计、模块化拆卸和使用无污染材料,确保从产品开始到结束对环境的影响受到控制。
此外,国际合作、教育活动以及企业和政府之间的协议对于巩固太阳能循环经济至关重要。 通过培养公民意识和奖励良好做法,我们可以扩大一个可持续性不再是例外而是常态的模式。
回收太阳能电池板对于全球能源的未来来说既是挑战,也是巨大的机遇。 采用循环模式不仅可以减少对自然资源的依赖,还可以培育创新产业,促进绿色就业,并加强我们对环境的承诺。凭借政治意愿、技术进步和集体意识,我们有可能将太阳能废物转化为更健康、更公平、更有利可图的能源转型引擎。