Bez efikasnih sistema reciklaže, odbačeni solarni moduli mogli bi do 2050. dostići preko 88 miliona tona otpada. Današnje prakse najčešće vraćaju okvire, staklo i bakar, dok su povrati vrednih metala poput srebra i olova tehnički zahtevni i skupi. Istraživači predlažu hidrometalurgiju i projektovanje panela sa ciljem reciklaže, a perovskitne ćelije se ističu kao lakše reciklirajuća i obećavajuća opcija.
Prljava strana solarne revolucije: Preko 88 miliona tona otpada do 2050. ako se ne unapredi reciklaža
Photo Credit: iStock
Solarni paneli su ključ prelaska na čistu energiju, ali njihov rast nosi i veliki problem: talas istrošenih modula koji se očekuje u narednim decenijama. Novi pregledni rad istraživača sa NYU Tandon School of Engineering upozorava da bez znatnog unapređenja sistema za reciklažu, odbačeni fotonaponski moduli mogu dostići više od 88 miliona tona otpada do 2050. godine.
Istraživači napominju da današnje prakse uglavnom vraćaju lako uklonjive komponente — aluminijumske okvire, staklo i bakar. Međutim, izdvajanje vrednijih i kritičnih metala poput srebra, indija, galijuma, telura i olova često je tehnički zahtevno i skupo.
Mnogi postojeći procesi zasnivaju se na pirometalurgiji, gde se materijali tope na veoma visokim temperaturama. Takav pristup može biti efikasan, ali zahteva ogromne količine energije i otežava čisto izdvajanje pojedinačnih metala za ponovnu upotrebu.
Za razliku od toga, istraživači ističu hidrometalurgiju — tečno-baziran, selektivniji metod izdvajanja metala koji može smanjiti potrebu za ekstremnom toplotom i olakšati povraćaj visokovrednih sastojaka u tehnološke lance snabdevanja.
"To je mnogo selektivniji pristup. Umesto da tretiramo solarni panel kao otpad, tretiramo ga kao izvor vrednih materijala koji se mogu povratiti i vratiti u lanac snabdevanja," objasnila je postdoktorand Sara Hamilton.
Problem se pojavljuje kod glavnih komercijalnih tehnologija: konvencionalni kristalni silicijumski paneli čine oko 95% globalnog tržišta, a povraćaj srebra iz tih panela često zahteva jake kiseline, poput azotne kiseline, koje su korozivne i opasne za rukovanje. Tanki-film tehnologije takođe se oslanjaju na agresivne hemijske tretmane za povraćaj svojih kritičnih metala.
S druge strane, nove tehnologije kao što su perovskitne solarne ćelije deluju obećavajuće i sa aspekta reciklaže. Perovskiti su građeni od slojeva povezanih relativno slabim hemijskim vezama, što olakšava rastavljanje i oporavak materijala. Studije pokazuju da se olovo iz perovskita može povratiti toplom vodom, a nakon hlađenja ono kristalizuje u jedinjenje koje se može ponovo koristiti za proizvodnju novih ćelija.
"Solarni paneli su infrastrukturni stub čiste energije budućnosti. Ali da bi solar zaista bio održiv, moramo razmišljati i o tome šta se dešava kada ove tehnologije dostignu kraj svog životnog veka," izjavila je istraživačica Juanita Hidalgo.
Autori rada pozivaju na pragmatičan pristup: projektovanje panela sa ciljem olakšane reciklaže (design-for-recycling), ulaganja u tehnologije poput hidrometalurgije, razvoj efikasnih sistema sakupljanja i obrade, kao i regulatorne podsticaje za kružnu ekonomiju u sektoru solarne energije. Bez takvih mera, tranzicija na čistu energiju može stvoriti novu ekološku obavezu i nepotreban gubitak vrednih resursa.
Ključne preporuke: unapređenje tehnologija za oporavak metala, podsticaji za dizajn panela prilagođen reciklaži, i izgradnja nacionalnih i regionalnih sistema za prikupljanje i obradu PV otpada kako bi se materijali vratili u upotrebu umesto da završe na deponijama.
Pomozite nam da budemo bolji.
