Panele fotowoltaiczne bez recyklingu. Będzie 250 mln ton odpadów

Panele fotowoltaiczne a recykling

Boom na energię słoneczną przyniósł miliony paneli fotowoltaicznych zainstalowanych w latach 2000-2010. Większość tych paneli zbliża się już do końca swojego cyklu życia. Średnia żywotność modułów słonecznych wynosi ok. 25-30 lat, co oznacza, że wkrótce czeka nas fala wycofywanych paneli. Problem ten dotknie w pierwszej kolejności takie państwa jak Niemcy, Australia, Japonia czy USA.

Panele fotowoltaiczne projektowano przede wszystkim pod kątem wydajności i niskiego kosztu energii, a nie pod kątem łatwego demontażu, odzysku materiałów czy naprawy. Są one zbudowane, by wytrzymać lata ekstremalnych warunków pogodowych. Składają się z warstw szkła, ogniw i plastiku, sklejonych tak mocno, że tworzą jedną, nierozłączną jednostkę. W praktyce skutecznie uniemożliwia to naprawę paneli fotowoltaicznych, gdy się zepsują, bądź efektywny recykling, gdy zakończą swój żywot.

Obecne technologie recyklingu zwykle odzyskują jedynie szkło i aluminium z ram paneli fotowoltaicznych. Jednocześnie cenne surowce, takie jak krzem, srebro czy miedź, często pozostają niewykorzystane lub tracą na jakości. Tymczasem srebro, choć stanowi zaledwie 0,14% masy panelu słonecznego, odpowiada za ponad 40% jego wartości materiałowej i ok. 10% całkowitego kosztu. Jednak ze względu na konstrukcję panelu, rzadko jest ono odzyskiwane podczas recyklingu.

250 milionów ton odpadów do 2050 roku

Według najnowszej analizy Rabii Charef z Lancaster University panele słoneczne nie były zaprojektowane do naprawy czy demontażu. W efekcie, do 2050 roku na świecie może zgromadzić się nawet 250 milionów ton odpadów z paneli słonecznych. Ta prognoza jest znacząco wyższa niż wcześniejsze szacunki. Mówiły one o dziesiątkach milionów ton paneli, które będą wymagały zagospodarowania w połowie stulecia. Co więcej, część paneli może potrzebować wymiany szybciej niż zakładano, np. z powodu degradacji ich wydajności czy ekonomicznej opłacalności modernizacji.

Problem, który dopiero nadchodzi

Konsekwencją takiego stanu rzeczy może być przeciążenie systemów gospodarki odpadami w wielu krajach. W skrajnym scenariuszu część modułów może trafiać na zwykłe składowiska, zwiększając ryzyko zanieczyszczenia środowiska.

Nie chodzi jednak tylko o same odpady, ale też o ich wartość. Z szacunków Charef wynika, że materiały z wyrzuconych paneli mogłyby wygenerować do 2050 roku 15 miliardów dolarów wartości. Co więcej, utrata cennych materiałów, przełoży się na konieczność dodatkowego wydobycia surowców, co z kolei zwiększy emisje CO2 i doprowadzi do dalszego drenowania zasobów naturalnych.

Przyszłość energii słonecznej

Charef proponuje przejście na gospodarkę o obiegu zamkniętym, gdzie panele projektuje się z myślą o ich naprawie i demontażu. Zamiast trwałych klejów i w pełni laminowanych warstw, panele mogłyby być budowane z wykorzystaniem konstrukcji modułowych i odwracalnych połączeń. Dzięki temu nie tylko można byłoby wydłużyć żywotność baterii, ale też wspomóc firmy zajmujące się naprawą, regeneracją i recyklingiem paneli fotowoltaicznych.

Branża stoi teraz przed wąską perspektywą na przemyślenie. Bez zmiany w projektowaniu, transformacja energetyczna może doprowadzić do zmiany presji na środowisko zamiast jej zmniejszenia. Budowanie technologii niskoemisyjnych jest niezbędne, ale niskoemisyjność sama w sobie nie oznacza zrównoważonego rozwoju

– podkreśla Rabia Charef.

Charef postuluje, by następną generację paneli słonecznych zaprojektować w taki sposób, by mogła wytrzymać dłużej, być naprawialna i zużywać mniej „krytycznych” materiałów. Od tego zależy m.in. wiarygodność transformacji energetycznej w oczach opinii publicznej. Trudno będzie bowiem pogodzić narrację o „czystej” energii z perspektywą setek milionów ton odpadów, których nie da się łatwo przerobić na nowe produkty.

Przeczytaj również: Energia słoneczna ze stożka solarnego. 20 razy wydajniejszy od paneli