Literatür Taraması: Güneş Fotovoltaiklerinin Geri Dönüşümü

Ülke Bazında Solar PV Atık Üretimi

Hangi ülkelerin en fazla güneş paneli atığı ürettiğini kontrol etmek için etkileşimli harita

Arama Terimleri ve Anahtar Kelimeler

Edebiyat

Fotovoltaik Modüller İçin Geri Dönüşüm Süreçlerinin İncelenmesi

Lunardi, Marina Monteiro, Juan Pablo Alvarez-Gaitan ve José I. Bilbao ve Richard Corkish. Fotovoltaik Modüller için Geri Dönüşüm Süreçlerinin İncelenmesi. Güneş Panelleri ve Fotovoltaik Malzemeler. IntechOpen, 2018. https://doi.org/10.5772/intechopen.74390 .

Soyut

Fotovoltaik (PV) güneş modüllerinin kurulumları son derece hızlı bir şekilde büyüyor. Artış sonucunda ömrünün sonuna gelen modüllerin hacmi de yakın gelecekte aynı oranda artacaktır. 2050 yılında bu rakamın 5,5-6 milyon tona çıkması bekleniyor. Sonuç olarak, PV atıklarının çevresel etkisini azaltmak ve eski modüllerin değerinin bir kısmını geri kazanmak için dünya çapında güneş modüllerinin geri dönüşümüne yönelik yöntemler geliştirilmektedir. Mevcut geri dönüşüm yöntemleri malzemelerin yalnızca bir kısmını geri kazanabiliyor, dolayısıyla bu alanda ilerleme için oldukça fazla alan var. Şu anda Avrupa, PV geri dönüşüm sürecini destekleyecek güçlü ve açık bir düzenleyici çerçeveye sahip olan tek yargı bölgesidir. Bu inceleme, c-Si ve ince film teknolojilerini de içeren güneş modülleri için olası PV geri dönüşüm süreçlerinin bir özetini ve küresel mevzuata genel bir bakış sunmaktadır. Şu ana kadar c-Si modüllerinin geri dönüşüm süreçleri kârlı değil ancak muhtemelen daha fazla yetki alanında zorunlu hale gelecektir. PV atık yönetimi endüstrisinin gelişimi için yeni yollar geliştirme ve hem kamu hem de özel sektör yatırımcılarına istihdam ve fırsatlar sunma potansiyeli bulunmaktadır.

Öne Çıkanlar

• Baskın güneş enerjisi teknolojisi (pazarın yaklaşık %90'ı) Kristal Silikondur (c-Si)
• Uluslararası Fotovoltaik Teknoloji Yol Haritasına (ITRPV) göre 2050 yılında tahmini kurulu kapasite 4500 GW olacaktır.
• PV atığı şu anda maliyetli çöp depolama alanlarına atılıyor
• PV'de bulunan Kurşun ve Kalay çevreye zarar verebilir
• Gümüş, bakır, galyum, kadmiyum, alüminyum ve silikon gibi değerli metaller geri kazanılmalıdır.
• Mevcut geri dönüşüm yöntemleri çoğunlukla aşağı dönüşüm süreçlerine dayanmaktadır.
• Mono veya çok kristalli silikon geri dönüşüm süreci diğer PV teknolojilerine göre oldukça gelişmiştir
• Düzenleme eksikliği nedeniyle dünya çapında PV modüllerinin yalnızca %10'u geri dönüştürülüyor
• Avrupa Birliği dışında hiçbirinin güçlü bir düzenleyici çerçevesi yok
• Birçok ülke hala PV atıklarının diğer WEEE'lerle karşılaştırıldığında önemsiz olduğunu ve geri dönüşüm süreçlerinin ekonomik olmadığını düşünüyor
• Geri dönüşüm, uzun vadeli tedarik zincirinin sürdürülebilirliğini sağlayabilir
• İnce film güneş modüllerinin üretim maliyetiyle karşılaştırıldığında malzemelerin %90'a kadar geri kazanımı yeterli değildir
• FirstSolar, Pilkington, Sharp Solar ve Siemens Solar, EoL'deki güneş modülü araştırmasına yatırım yapıyor

Güneş Geri Dönüşüm Sürecinin Ana Odakları

1. PV hücrelerine ve malzemelere zarar verilmesinin önlenmesi
2. Ekonomik fizibilite
3. Malzemelerin yüksek geri kazanım oranı
   • yüksek parasal değer
   • korkutucu veya tehlikelidir
   • Tedarik zincirinde yeniden kullanılabilir
4. "Geri dönüşüm dostu" modül tasarımı oluşturmak

Atık Elektrikli ve Elektronik Ekipman (WEEE) Direktifi 2012/19/EU'ya göre Yasal Çerçeve

• Amaçlar ve Hedefler
  • çevrenin kalitesini korumak, korumak ve geliştirmek
  • İnsan sağlığını korumak ve
  • Doğal kaynakları basiretli ve akılcı kullanmak
• Her AB üye devletinin, Şubat 2014 itibarıyla Kullanım Ömrü Sonuna ulaşan PV modüllerinin toplanması, taşınması ve geri dönüştürülmesine ilişkin yönetmelikleri vardır.

Diğer Ülkelerdeki Çerçevenin Son Gelişmeleri

Japonya

• Japonya'nın hızla yaygınlaşan ve ciddi bir atık sorununa yol açma potansiyeli taşıyan güneş modülü kurulumunun temel nedeni, Japon hükümetinin 2012 yılında uygulamaya koyduğu "tarife garantisi"dir.
• EoL PV modüllerinin uygun şekilde imha edilmesi için Japonya Fotovoltaik Enerji Birliği (JPEA) 2017 yılında gönüllü kılavuzlar geliştirdi.

Amerika Birleşik Devletleri

• Bazı eyaletler atık yönetimini düzenleyen Kaynak Koruma ve Geri Kazanım Yasasının ötesine geçiyor.
• EoL PV modüllerini Evrensel Atık olarak sınıflandıran Senato Kanun Tasarısı 489'a göre Kaliforniya, tehlikeli madde sınıflandırması için ek eşiğe sahiptir (kolay taşımayı kolaylaştırır).

Avustralya

• Avustralya hükümeti PV atıklarını düzenlemenin öneminin farkındadır.
• Victoria Eyaleti, güneş sistemlerinin çevresel sonuçlarını en aza indirmek için yaratıcı önlemlere öncülük edecek. Bu çabalar, PV sistemi ve atık tehlikelerini ele almaya yönelik sektör öncülüğündeki gönüllü ürün yönetimi çerçevesinin bir parçasıdır.
• PV modülleri, atıklarla başa çıkma planını belirtmek için Ulusal Ürün İdaresi Yasası kapsamında listelenmiştir.

Solar PV Teknolojileri

Silikon güneş modülü temel yapısı

İnce film güneş modülü temel yapıları

Fotovoltaik Geri Dönüşüm Teknolojileri

• C-Si PV'nin geri dönüşümü için en yaygın yöntemler
  1. Mekanik süreç
  2. Termal Proses
  3. Kimyasal işlem

PV Döngüsü

• AB genelinde ticari c-Si Pv geri dönüşüm sürecini ve Pv atık lojistiğini kuran ilk kişi
• %98'lik rekor bir geri dönüşüm oranına ulaştı

C-Si modülleri için PV döngüsü geri dönüşüm sürecinin özeti ^[1]

İlkSolar

• CdTe modülleri için bir geri dönüşüm süreci geliştirildi
• Camın %90'ını ve yarı iletken malzemelerin %95'ini kurtarır.

CdTe modülleri için ilk güneş enerjisi geri dönüşüm sürecinin özeti

ANTEC Solar GmbH

• CdTe modülünün geri dönüşümü için pilot proje tasarlandı

CdTe modülleri için ANTEC solar GmbH geri dönüşüm sürecinin özeti ^[1]

Güneş Dünyası

• bu şirket iyi kurulmuş bir c-Si geri dönüşüm sürecine sahiptir
• 2003 yılında termal proses kullanan bir pilot projeyle geri dönüşüme başladı
• süreç modülün pirolize edilmesiyle başlar
• Modül ağırlığının %84'ü geri kazanılabilir
• kırılmamış hücrelerin %98'ine kadar kurtarabilir

Si modülleri için SolarWorld geri dönüşüm sürecinin özeti ^[1]

Yeni Enerji ve Endüstriyel Teknoloji Geliştirme Örgütü (NEDO)

• pilot proje Japon Hükümeti tarafından finanse edildi
• Si veya CIS prosesi polimerlerin bir fırında pirolizine dayanır

Si modülleri için NEDO geri dönüşüm sürecinin özeti (pilot proje) ^[1]

NPC Anonim Şirketi

• Güneş enerjisi geri dönüşüm ekipmanları yapar
• "sıcak bıçak yöntemi" adı verilen süreç
• hücreyi camdan sadece 40 saniyede ayırabiliyor

Kaybeden Kimya

• bu şirketin geliştirilmiş ve patentli orijinal süreçleri vardır
• Güneş pilini geri dönüştürmek için mekanik ve kimyasal işlemler kullanılır

PV modülleri için kaybeden Chemie geri dönüşüm sürecinin özeti (pilot proje) ^[1]

PV'yi geri kazanın

• Avustralya'daki büyük güneş modülü üreticileriyle işbirliği yaptı
• Hasarlı modüllerden verimli güneş pillerinin geri kazanılmasına yönelik bir süreç geliştirildi

Geri Kazanım PV Geri Dönüşüm Süreci

Fotovoltaik Geri Dönüşüm Teknolojileri Dünya Çapında İnceleniyor

Güneş Fotovoltaik Modüllerinin Uygun Geri Dönüşüm Yolları ve Teknolojileri Üzerine İnceleme

Tao, Jing ve Suiran Yu. "Güneş Fotovoltaik Modüllerinin Uygun Geri Dönüşüm Yolları ve Teknolojileri Üzerine İnceleme." Güneş Enerjisi Malzemeleri ve Güneş Pilleri 141 (31 Ekim 2015). https://doi.org/10.1016/j.solmat.2015.05.005 .

Soyut

PV sistemlerinin üretimi ve kurulumundaki hızlı artış göz önüne alındığında, PV modüllerinin geri dönüşümü giderek daha önemli hale geliyor. Bu yazıda, üretim atıklarının geri dönüşümü, atılan modülün yeniden imalatı ve geri dönüşümü olmak üzere yakın döngü yaşam döngüsü perspektifinden üç tür geri dönüşüm yolu araştırılmaktadır. Her yol için kanıtlanmış teknolojiler sunulmakta ve bunların avantajları ve dezavantajları açıklanmaktadır. Sonuçlar, PV üretim atıkları ve ömrünü tamamlamış modüller için geri dönüşüm teknolojilerinin kapsamlı bir şekilde araştırıldığını ve bazılarının ticari olarak mevcut olduğunu göstermektedir; ancak süreç verimliliği, süreç karmaşıklığının azaltılması, enerji gereksinimleri ve kimyasal kullanımı konularındaki zorluklar hala devam etmektedir. PV modüllerinin yeniden üretilmesi ve yeniden kullanılması konusunda bazı araştırmalar yapılmıştır. Sökülmesi kolay tasarım, değerli bileşenlerin yeniden kullanılabilirliğini artırabilir. Ayrıca çalışmalar, PV modülü üretim atıklarının geri dönüştürülmesinin ve kullanım ömrü sonu modülün geri dönüştürülmesinin, çevre yüklerinin azaltılması üzerinde önemli olumlu etkileri olduğunu göstermesine rağmen, PV modülü geri dönüşümünün ekonomik uygulanabilirliğinin hala elverişsiz olduğu ve üretici sorumluluğunu teşvik eden politikalara ihtiyaç duyulduğu da bulunmuştur. Yalnızca PV üretim sektöründe değil, aynı zamanda tüm enerji endüstrisinde ve verimli bir toplama ağı, PV modül geri dönüşüm işinin ekonomik sürdürülebilirliği açısından önemli olmalıdır.

Öne Çıkanlar

• Solar PV Geri Dönüşümünün Avantajları ve Dezavantajları
• Olumsuz ekonomik motivasyon
• Üç tür geri dönüşüm yolu
  • üretim atıklarının geri dönüşümü
  • atılan modülün yeniden imalatı
  • atılan modül geri dönüşümü
• Etkin tahsilat ağının kurulmasına yönelik politika ihtiyacı

Güneş fotovoltaik panellerinin kullanım ömrü sonu malzeme geri dönüşümüne genel bakış

Soyut

Kullanım ömrü sona eren (EOL) güneş panelleri tehlikeli atık kaynağı haline gelebilir, ancak güneş enerjisi üretimindeki büyümenin küresel anlamda çok büyük faydaları vardır. Küresel kurulu PV kapasitesi 2017 yılı sonunda yaklaşık 400 GW'a ulaştı ve 2050 yılına kadar 4.500 GW'a çıkması bekleniyor. Ortalama panel ömrünün 25 yıl olduğu dikkate alındığında, dünya çapındaki güneş PV atıklarının yıllık %4-%14 aralığında olması bekleniyor. 2030 yılına kadar toplam üretim kapasitesinin artması ve 2050 yılına kadar %80'in üzerine çıkması (yaklaşık 78 milyon ton). Bu nedenle, PV panellerin imhası önümüzdeki on yıllarda önemli bir çevre sorunu haline gelecektir. Sonunda, PV panellerin (EOL) imhası ve geri dönüştürülmesi konusunda dikkatli bir şekilde araştırma yapmak için geniş kapsamlar olacaktır. AB, PV'ye özgü toplama, geri kazanım ve geri dönüşüm hedeflerini içeren PV elektronik atık düzenlemelerine öncülük etmiştir. AB Elektrikli ve Elektronik Ekipman Atıkları (WEEE) Direktifi, AB pazarına PV panelleri tedarik eden tüm üreticilerin, Avrupa'da EOL PV panellerinin toplanması ve geri dönüştürülmesi maliyetlerini finanse etmesini gerektirir. Diğer ülkelerin yerel olarak uygun yaklaşımlar geliştirmesine yardımcı olmak amacıyla düzenleyici çerçevenin oluşturulmasında AB'nin katılımından dersler çıkarılabilir. Bu incelemede güneş paneli atıklarının geri dönüşümü, geri dönüşüm teknolojisi, çevre koruma, atık yönetimi, geri dönüşüm politikaları ve geri dönüşümün ekonomik yönlerine ilişkin mevcut duruma odaklanılmıştır. Ayrıca teknoloji ve politika oluşturmada gelecekteki iyileştirmeler için önerilerde bulunuldu. Şu anda, birçok ülkedeki PV geri dönüşüm yönetimi, PV malzemeleri üreticilerinin görevlerini, bunların nihai imhasını veya yeniden kullanımını kapsayacak şekilde genişletmeyi öngörmektedir. Bununla birlikte, PV endüstrisinin ürünlerinin geri dönüştürülmesiyle ilgili olarak ekonomik uygulanabilirliği, pratikliği, yüksek geri kazanım oranı ve çevresel performansında daha fazla iyileştirme yapılması vazgeçilmezdir.

Atık güneş panellerinin geri dönüştürülmesinin küresel durumu: Bir inceleme

Soyut

Güneş enerjisi kaynaklarının geliştirilmesi ve kullanılmasındaki muazzam artışla birlikte, atık güneş panellerinin çoğalması sorunlu hale geldi. Güneş panellerine yönelik mevcut araştırmalar, üretim kapasitesinin verimliliğinin nasıl artırılabileceğine odaklanmış olsa da, kullanım ömrü sona eren (EOL) panellerin sökülmesi ve geri dönüştürülmesi, örneğin özel güvenlik önlemlerinin eksikliğinden görülebileceği gibi, nadiren dikkate alınmaktadır. güneş paneli geri dönüşüm tesisleri. EOL güneş paneli geri dönüşümü, doğal kaynakları etkili bir şekilde koruyabilir ve üretim maliyetini azaltabilir. Çevrenin korunması ve kaynak geri dönüşümü ile ilgili olarak çok miktarda atık güneş panelinin ortaya çıkardığı çevre koruma ve kaynak geri dönüşümü sorunlarını ele almak için, bu makalede atık güneş panellerine yönelik yönetim ve geri dönüşüm teknolojilerinin durumu sistematik olarak gözden geçirilmekte ve tartışılmaktadır. Bu inceleme, PV panellerin geri dönüşümünü desteklemek için niceliksel bir temel sağlayabilir ve kamu politika yapıcılarına gelecek yönelimler önerebilir. Şu anda, teknik açıdan, güneş paneli geri kazanımı üzerine yapılan araştırmalar birçok sorunla karşı karşıyadır ve ekonomik olarak uygulanabilir ve toksik olmayan bir teknoloji geliştirmemiz gerekmektedir. Güneş fotovoltaik panellerinin ömrünün sonunda yönetimine ilişkin araştırmalar birçok ülkede henüz yeni başlıyor ve üretici sorumluluğunun daha fazla geliştirilmesine ve genişletilmesine ihtiyaç var.

Atık bakır indiyum galyum selenit ince film güneş panellerinden bakır, indiyum ve galyumun yüksek verimli geri dönüşümü ve geri kazanımı

Soyut

Bu çalışmada Cu, In, Ga ve Se (CIGS) bazlı ince film güneş panelleri için bir ayırma işlemi önerilmektedir. Başlangıçta, panellerin katman katman soyulduğu ayırma işlemi, CIGS güneş panellerinin içindeki malzemelerin farklı termal gerilimlerinden yararlanılarak gerçekleştirildi. Daha sonra Se'nin uzaklaştırılması için CIGS katmanlarının tavlanmasıyla geri kazanım işlemi gerçekleştirildi ve ardından nitrik asit ile liç yapıldı ve ardından değerli metallerin ayrı ayrı ekstraksiyonu yapıldı. Cu, In ve Ga için ayırma koşullarını optimize etmek amacıyla pH değerleri, ekstraktant konsantrasyonları, sıyırma ajanları, organik-sulu oranlar ve reaksiyon süresi ayrıntılı olarak araştırıldı. İlk olarak In, di-(2-etilheksil) fosforik kullanılarak ekstrakte edildi Ekstraksiyon koşullarının kontrol edilmesiyle Cu ve Ga sulu fazda kalırken asit organik faza aktarıldı. In ekstraksiyonundan sonra Ga, farklı koşullar altında aynı ekstraksiyon ajanı kullanılarak ekstrakte edildi ve kalan sulu çözeltide neredeyse saf Cu kaldı. Metal hidroksit çökeltileri oluşturmak için üç çözeltiye amonyum hidroksit ilave edildi. Optimum koşullar altında In, Ga ve Cu için >%90'lık bir geri kazanım oranına ulaşılabilir. Ayrıca, oluşturulan tüm hidroksitler geri dönüştürüldü ve kalsinasyon yoluyla >%99 saflıkta metal oksitlere dönüştürüldü. Bu bulgular, atık CIGS ince film güneş panellerinden Cu, In ve Ga'nın etkili bir şekilde geri dönüştürülmesi ve geri kazanılması için bir yol sağlayabilir.

Öne Çıkanlar

Ben. Değerli metalleri gerçek ticari ince film güneş panelinden ayırmak ve geri kazanmak için kolay ve pratik bir yöntem gösterildi

ii. Son derece düşük sıcaklıktaki sıvı nitrojen işlemi yoluyla güneş panelinin katman katman ayrılması için yeni ve düşük maliyetli bir fiziksel ayırma işlemi başlatıldı.

iii. Cu, In ve Ga'yı karmaşık bir çok elementli sistemden ayrı ayrı ayırmak için bir ekstraksiyon ve sıyırma işlemi tasarlandı.

iv. Son ürünler olarak son derece saf değerli metal oksitler geri kazanıldı ve bu, atık güneş paneli geri dönüşümü ve geri kazanımı için olası bir döngüsel ekonomi modeli oluşturdu.

Avrupa Birliği'nde enerjinin karbondan arındırılması: Fotovoltaik atık geri dönüşüm potansiyelinin değerlendirilmesi

Soyut

Yenilenebilir Enerji Direktifi, Avrupa Birliği'nde (AB) 2030 yılına kadar en az %32 oranında yenilenebilir kaynaklardan enerji üretimine yönelik politikaları tanımlamaktadır. Tüm üye devletler, kendi enerjilerini nasıl karşılayacaklarını çözmek için 2021-2030 için Ulusal Enerji ve İklim Planları (NECP'ler) oluşturmuştur. Yenilenebilir kaynaklardan enerji ihtiyacı. Bu çalışma, AB-27 ülkelerinin her birinin, özellikle enerji ihtiyaçlarını karşılamak amacıyla güneş fotovoltaik (PV) modüllerini uygulamaya yönelik belirlediği hedefleri dikkate almaktadır. Daha sonra, yaygın olarak kullanılan Erken Kayıp ve Düzenli Kayıp senaryolarının yanı sıra AB WEEE Direktifi'nin önerdiği dikkate değer senaryo dikkate alınarak gelecekteki PV atık miktarları değerlendirilmektedir. Çalışmada "AB ülkelerinde ne zaman büyük miktarlarda panel atık üretilecek ve bunların bileşimleri ne olacak?" soruları ele alınıyor. Ayrıca, AB'de PV panel atıkları için ekonomik açıdan uygulanabilir bir geri dönüşüm endüstrisinin başlatılmasına yönelik bir zaman çizelgesi, her ülkede üretilen yıllık PV atığı temel alınarak tahmin edilmektedir. 2050 yılına kadar AB-27'de 14,3–18,5 Mt PV atığı üretilecek ve PV geri kazanılan malzemelerin karı 21,98–27,36 milyar ABD doları olacaktır. Bulgular, gelecek e-atık kategorisinin döngüsel ekonomi ilkelerine göre verimli bir şekilde yönetilmesine ve sürdürülebilirliğe giden yolun sağlanmasına katkıda bulunuyor.

Öne Çıkanlar

Ben. "AB ülkelerinde ne zaman büyük miktarlarda panel atık üretilecek ve bunların bileşimleri ne olacak?" AB WEEE tarafından

ii. PV panel atıkları için ekonomik olarak uygulanabilir bir geri dönüşüm endüstrisi başlatmak için bir zaman çizelgesi

Kullanım Ömrü Sonu Yönetimi: Solar Fotovoltaik Paneller

Soyut

Kullanım ömrünün sonundaki güneş PV panellerinden geri kazanılan malzemelerin teknik potansiyeli 2050 yılına kadar 15 milyar doları aşabilir. Şu anda devam eden küresel güneş fotovoltaik (PV) patlaması, hizmet dışı bırakılan güneş panellerinin önümüzdeki yıllarda atık akışına girmesi nedeniyle, henüz kullanılmamış önemli bir iş fırsatını temsil edecek. Uluslararası Yenilenebilir Enerji Ajansı (IRENA) ve Uluslararası Enerji Ajansı'nın Fotovoltaik Güç Sistemleri Programı (IEA-PVPS) tarafından bugün yayınlanan bir rapora göre. Kullanım Ömrü Sonu Yönetimi: Güneş Fotovoltaik Panelleri başlıklı rapor, PV panel atık hacimlerinin 2050 yılına kadar olan projeksiyonunu oluşturuyor ve yaklaşık 30 yıllık kullanım ömrünün sonunda güneş PV panellerinin geri dönüştürülmesinin veya yeniden kullanılmasının büyük bir riskin kilidini açabileceğini vurguluyor. Hammadde ve diğer değerli bileşenlerin stoğu. Çoğunluğu camdan oluşan PV panel atıklarının 2050 yılına kadar dünya genelinde toplam 78 milyon tona ulaşabileceği tahmin ediliyor. Tamamen ekonomiye geri kazandırılırsa, geri kazanılan malzemenin değeri 2050 yılına kadar 15 milyar ABD dolarını aşabilir. milyar yeni panel veya küresel emtia piyasalarına satılacak, böylece gelecekteki PV tedarikinin veya diğer hammaddeye bağımlı ürünlerin güvenliği artırılacak. Raporda, artan güneş PV atıklarının ele alınmasının ve bu atıklarla baş edecek bir endüstrinin kurulmasının teşvik edilmesinin aşağıdakileri gerektireceği öne sürülüyor: Etkili, PV'ye özgü atık düzenlemesinin benimsenmesi; mevcut atık yönetimi altyapısının, PV panellerin kullanım ömrü sonunda işlenmesini içerecek şekilde genişletilmesi ve; panel atık yönetiminde devam eden yeniliklerin teşvik edilmesi. Çoğu ülkede, PV panelleri 'genel atık' sınıflandırmasına girmektedir ancak Avrupa Birliği (AB), PV'ye özgü toplama, geri kazanım ve geri dönüşüm hedeflerini içeren PV'ye özgü atık düzenlemelerini ilk benimseyen ülke olmuştur. AB'nin direktifi, AB pazarına (merkezleri nerede olursa olsun) PV panelleri tedarik eden tüm panel üreticilerinin, Avrupa'da piyasaya sunulan ömrünü tamamlamış PV panellerinin toplanması ve geri dönüştürülmesinin maliyetlerini finanse etmesini zorunlu kılmaktadır. Kullanım Ömrü Sonu Yönetimi: Solar Fotovoltaik Paneller, IRENA'nın bu yaz yayınlayacağı güneş odaklı birçok yayından ikincisidir. Geçtiğimiz hafta IRENA, güneş ve rüzgar teknolojileri tarafından üretilen elektriğin ortalama maliyetlerinin 2025 yılına kadar yüzde 26 ila 59 arasında azalabileceğini öngören Değişimin Gücü'nü yayınladı. Bu haftanın sonlarında IRENA, Işığa İzin Vermek: Güneş Fotovoltaiklerinin Nasıl Olacağını yayınlayacak Dünya çapında güneş enerjisi PV'sine ve geleceğe yönelik beklentilerine kapsamlı bir genel bakış sağlayan Elektrik Sisteminde Devrim Yapın.

Güneş Modülü Geri Dönüşüm Sürecinin Yaşam Döngüsü Analizi

Soyut

Haziran 2003'ten bu yana Deutsche Solar AG, kristal hücreli modüller için bir geri dönüşüm tesisi işletiyor. Sürecin amacı, silikon levhaların yeniden işlenebilmesi ve modüllere yeniden entegre edilebilmesi için geri kazanılmasıdır. Söz konusu prosesin Yaşam Döngüsü Analizi'nin amaçları; (i) prosesin çevre açısından yararlı olup olmadığının doğrulanması, (ii) diğer yaşam sonu senaryolarıyla karşılaştırılması, (iii) Fotovoltaik modüllerin gelecekteki LCA'sındaki modüllerin kullanım ömrü aşaması. Sonuçlar, yeniden kullanılabilir bileşenlerin üretim aşamasındaki çevresel yükün, geri dönüşüm sürecinden kaynaklanan yükten daha yüksek olması nedeniyle geri dönüşüm sürecinin ekolojik açıdan mantıklı olduğunu göstermektedir. Ayrıca geri dönüştürülmüş hücreli modüllerin Enerji Geri Ödeme Süresi belirlendi.

Kullanım Ömrü Sonu Silikon Güneş Fotovoltaik Modüllerinin Karşılaştırmalı Yaşam Döngüsü Değerlendirmesi

Soyut

Kümülatif küresel fotovoltaik (PV) atık, 2016 sonu itibarıyla 250.000 metrik tona ulaştı ve gelecekte önemli ölçüde artması bekleniyor. Bu nedenle, PV modülleri için yeterli kullanım ömrü sonu (EoL) yönetimi geliştirilmelidir. Bugün, EoL modüllerinin çoğu, esas olarak PV modülleri için geri dönüşüm süreçlerinin henüz ekonomik olarak uygulanabilir olmaması ve çoğu ülkede düzenlemelerin henüz tam olarak yerleşmemesi nedeniyle çöp sahasına gidiyor. Bununla birlikte, PV modüllerinin geri dönüşümüne yönelik çeşitli yöntemler geliştirilme aşamasındadır. Yaşam döngüsü değerlendirmesi (LCA), bir sürecin veya ürünün çevresel etkilerini ölçen bir metodolojidir. Gerçek süreç verileri ve varsayımların bir kombinasyonuna dayanarak, EoL kristal silikon (c-Si) güneş modüllerinin atık depolama, yakma, yeniden kullanım ve geri dönüşümünü (mekanik, termal ve kimyasal yollar) karşılaştırmak için atıfsal bir LCA gerçekleştirilmiştir. Sonuçlar, varsayımlarımız göz önüne alındığında, güneş modüllerinden malzemelerin geri kazanılmasının diğer EoL senaryolarına kıyasla daha düşük çevresel etkilerle sonuçlandığını göstermektedir. Daha fazla malzemenin geri kazanılabileceği daha karmaşık süreçlerin benimsenmesiyle etkiler daha da düşük olabilir. Geri dönüşüm süreçleri iyi geri dönüşüm oranlarına ulaşabilse ve güneş modüllerindeki hemen hemen tüm malzemeleri geri kazanabilse de, geri dönüşümün kimyasal yolları sırasında toksik maddelerin kullanımına ve nakliyenin etkilerinden dolayı geri dönüşüm merkezlerine olan mesafeye dikkat edilmelidir.

Güneş fotovoltaik panellerinin geri dönüşümü: Atık yönetimi perspektifinde tekno-ekonomik değerlendirme

Soyut

Bu çalışma, fotovoltaik panellerin (PV) geri dönüşümünün ekonomik sürdürülebilirliğini değerlendirdi. Genel olarak PV ve PV'lerdeki gümüş (Ag) konsantrasyonu geri dönüşümü etkileyen ana faktördür. Yüksek Ag konsantrasyonları (%0,2) için, PV üretimi 18.000 ton/yıldan yüksekse, PV geri dönüşüm ücreti olmadan geri dönüşüm sürdürülebilirdir. Daha düşük işleme hacimleri, 18.000-9.000 ton/yıl üretim aralığında yalnızca yıllık toplam maliyetlerin %0'ından %46'sına kadar olan geri dönüşüm ücretleriyle sürdürülebilirliği mümkün kılar. Düşük Ag konsantrasyonları (%0,05) için, üretim miktarı 43.000 ton/yıl'dan yüksek olmadığı sürece karlılığa ulaşmak için her zaman geri dönüşüm ücretlerine ihtiyaç duyulur. Tarım gelirlerinin yüksek olduğu göz önüne alındığında, bunun toparlanması için çaba sarf edilmesi gerekmektedir. Bununla birlikte, karışık bir gümüş-silikon fraksiyonu, Ag konsantrasyonuna bağlı olarak gerçek değerinin %50-70'inden fazlasına satılırsa, hidrometalurjik ayırma olmaksızın basitleştirilmiş bir süreç, kısa ve uzun vadede daha yüksek karlılık sağlayabilir. PV'lerde Ag içeriğinin azaldığı göz önüne alındığında, geri dönüşümdeki karlılık aynı zamanda yatırımların ne zaman gerçekleştirileceğine de bağlıdır. Orta Ag konsantrasyonu senaryosunda ve 600 $/kg Ag fiyatları için, net bugünkü değerin (NPV) CAPEX'ten yüksek olması için PV ücretleri her zaman gereklidir. Yatırım ne kadar geç yapılırsa, aynı NBD'yi oluşturmak için gereken PV verimi ve PV ücretleri de o kadar yüksek olur. Düzenli bir kayıp senaryosu ve 750 $/kg'lık bir Ag fiyatı hipotezi altında 2025'e yatırım yapmak, üretimin en az 30.000 ton/yıl olması durumunda, PV ücretleri olmadan CAPEX'ten daha yüksek NBD'ler üretmenin tek koşuludur.

Solar Silikon Geri Dönüşümünün İncelenmesi

Soyut

Fotovoltaik (PV) modüller enerji portföyümüzün giderek daha büyük bir parçası haline geliyor. Giderek daha fazla PV modülü kurulup çevrimiçi hale geldikçe, kullanım ömrü sonu (EOL) modüllerin yönetimi önemli bir konu haline geliyor. Şu anda aşırı yüklü EOL PV modüllerinin yönetimi bir sorun değildir ancak 2030 yılına kadar böyle olacağı öngörülmektedir. PV modüllerindeki değerli metallerin geri kazanılması ve geri dönüştürülmesi çeşitli çevresel ve ekonomik avantajlar sunmaktadır. Bu kısa incelemede PV silikonun yenilenmesi ve geri dönüştürülmesine yönelik süreçleri anlatacağız. Bu işlemler, her birinin kendine göre zorlukları olan mekanik, termal ve kimyasal işlemlerin bir kombinasyonunu içerir. Ayrıca PV modülü malzeme akışlarının projeksiyonları da vurgulanmıştır.