Uchafu wa paneli za jua unatarajiwa kuongezeka kwa zaidi ya asilimia 4000 katika muongo ujao.Je, sekta ya kuchakata paneli za miale ya jua iko tayari kushughulikia viwango hivi?Huku mahitaji ya paneli mpya yakiongezeka kwa kasi na malighafi ni chache, mbio zinaendelea.
Paneli ya juakuchakata tena inakuwa changamoto halisi.Muhimu kwa mkakati wa sifuri wa Uingereza, nishati ya jua ni chaguo la kudumu na endelevu kwa biashara na kaya, na inakua kwa kasi.
Mnamo 2021, Uingereza iliongeza 730MW ya uwezo mpya wa jua, ikichukua jumla ya 14.6GW, ongezeko la asilimia 5.3 kutoka 2020, na - katika robo ya pili ya 2022 - nishati ya jua ilichangia asilimia 6.4 ya jumla ya uzalishaji wa umeme wa Uingereza.Ndani ya Mkakati wa Usalama wa Nishati wa Aprili, Idara ya Biashara, Nishati na Mkakati wa Viwanda (BEIS) ilithibitisha kwamba, kufikia 2035, upelekaji wa jua wa Uingereza unatarajiwa kuongezeka mara tano, na kuchukua jumla ya 70GW: karibu asilimia 15 ya makadirio ya Uingereza. (na kuongezeka) mahitaji ya umeme, kulingana na McKinsey.
Suala linalojitokeza ni nini cha kufanya kuhusu paneli za jua pindi zinapofikia mwisho wa maisha yao ya miaka 30.Kadiri ukuaji wa soko unavyoendelea kuongezeka katika siku zijazo, ndivyo pia rundo linalokua la taka za jua.Kulingana na Wakala wa Kimataifa wa Nishati Mbadala (IRENA), Uingereza inatabiriwa kuzalisha tani 30,000 za taka za jua katika muongo ujao.Zaidi, kuongezeka kwa paneli ambazo hazifanyi kazi kunatabiriwa kuingia sokoni katika miaka ya 2030, wakatipaneli za juakutoka milenia kuanza kuyumba.IRENA inabashiri taka duniani kote kutoka kwa paneli za jua zitakuwa kati ya tani milioni 1.7 na milioni nane mwaka 2030.
Zaidi ya hayo, kuna uwezekano wa kushindwa katika usambazaji wa malighafi, huku mahitaji ya paneli yakiwekwa kuzidi upatikanaji wa vijenzi bikira.
Shinikizo linaongezeka kwa tasnia ya kuchakata paneli za miale kuongeza uwezo wake ili kushughulikia kuongezeka kwa paneli ambazo hazifanyi kazi na kusaidia utengenezaji wa paneli mpya za jua.Mnamo Julai, Sam Vanderhoof, mtaalam wa tasnia ya nishati ya jua, alipendekeza kwamba - kote ulimwenguni - paneli moja tu kati ya kumi za picha za voltaic (PV) inasasishwa na iliyobaki ikiishia kwenye taka, tena ikirejelea data kutoka IRENA.
Udhibiti na kufuata
Ndani ya Uingereza,paneli za jua zimeainishwa rasmi kamaUmeme na ElektronikiVifaa(EEE), chini ya Kitengo maalum cha 14. Kwa hivyo, paneli za PV zinafunikwa na Kanuni za Taka za EEE (WEEE);mwisho wa maisha yao inafuatiliwa na uundaji wa miundombinu thabiti ya kuchakata paneli za sola tayari unaendelea.
Wazalishaji wa paneli za miale ya jua wanalazimika kujiunga na Mpango wa Uzingatiaji wa Watayarishaji (PCS), kuripoti tani zilizoletwa sokoni na kupata madokezo ya kufuata ili kushughulikia urejeleaji wa siku zijazo wa vitengo hivyo.Lazima pia ziweke alama kwenye bidhaa ili kuwashauri watumiaji na vifaa vya matibabu ya muundo wa nyenzo na utupaji sahihi.
Sambamba na hilo, wasambazaji lazima wakusanye bidhaa za mwisho wa maisha.Ni lazima wawe na utaratibu wa kurejesha taka za PV au wachangie kwa mpango ulioidhinishwa na Serikali wa kurejesha.
Walakini, kulingana na Scott Butler, Mtendaji Mkuu wa Material Focus, NGO inayofadhiliwa na ada za kufuata za WEEE, kuna mambo kadhaa ya kipekee ambayo yataathiri urejeshaji wa paneli za jua: "Ukiwa na PV unatarajia kuwa na uhusiano wa kisakinishi/kiondoa kaya.Ingawa ni bidhaa ya ndani, sio kitu ambacho watu wengi wataweza kushughulikia wenyewe.
"Ninafikiria kwamba uondoaji lazima uhusishe mtaalamu aliyesajiliwa kwa umeme wa mains ... na wanaweza kuwa ufunguo wa kudhibiti [taka] hii.Ingawa inaweza kuwa ngumu kwa sababu hawajaandaliwa kushughulikia taka, sio ngumu sana kuwa mtoaji taka.
Butler anabainisha kuwa paneli za jua zinazokaribia mwisho wa maisha zinaweza kuwa changamoto kusaga tena kwa sababu ya tofauti katika utengenezaji: "Kwa upande wa kuchakata tena, nadhani changamoto ya PVs itakuwa kuelewa kemia kwa sababu, haswa mwanzoni, kuna mchanganyiko mwingi wa kemikali tofauti unaoendelea.Mambo ambayo yataanza kutoka sasa ni ya zamani kabisa, miaka 20 ni mzunguko mrefu sana.Kwa hivyo labda kuna pengo la habari ambalo linaweza kuhitaji kuzibwa kuhusu nani aliweka nini sokoni na ni nini.
Michakato ya kuchakata tena
Michakato ya kuchakata tena kwa paneli hutofautiana kulingana na muundo wa paneli za jua, ambayo kawaida ni msingi wa silicon.Inajulikana kwa uwezo wao wa kumudu na kubadilika, paneli za jua za silicon ziliunda sehemu ya asilimia 73.3 ya soko mnamo 2020;filamu nyembamba ilichangia asilimia 10.4 na paneli zilizotengenezwa kutoka kwa nyenzo zingine (zinazohamasishwa na rangi, picha za voltaic iliyokolea, haiba hai) ziliwakilisha asilimia 16.3 iliyobaki (Chowdhury et al, 2020).
Inapokusanywa, yoyotePaneli ya PVni vigumu kutenganisha.Sura ya alumini na sanduku la makutano inaweza kuondolewa kwa kutosha;sehemu ya changamoto ni karatasi ya glasi ya gorofa ya laminated, ambayo ina kiasi cha chini cha metali za feri na zisizo na feri, plastiki na nyenzo za semiconductor.Kuhusu suluhu za matibabu, changamoto si ya kiufundi, kwani pyrolysis, utengano wa cryogenic (kugandisha), na upasuaji wa kimitambo zipo kama mbinu za kutenganisha nyenzo tofauti.Changamoto kubwa ni kwamba paneli za PV hazitoi taka ambazo ni sawa na upakiaji wa taka au vifaa vya matumizi kwa muda mfupi wa maisha.Kwa hiyo, swali kuu ni la kiuchumi: ni nani atakayewekeza katika mstari wa matibabu ambao haujui wakati taka itafika?
Paneli za filamu nyembamba huhusisha mchakato wa matibabu, ambao unahitaji hatua za ziada ili kurejesha metali kiwanja ya 'cadmium telluride' kwa uzima wa kimazingira.Ingawa chaguo ni maarufu sana, paneli za filamu nyembamba zina matumizi bora zaidi ya nyenzo, kuweka semiconductor nyembamba, kuokoa gharama na kaboni wakati wa utengenezaji.Paneli hizi hufanya kazi vyema katika mwanga wa chini na katika pembe 'uliokithiri', muhimu kwa nyuso wima na facade.
Ili kurejesha vifaa, paneli za PV za filamu nyembamba hupunjwa ili kuondoa lamination, kabla ya shards imara na kioevu kutenganishwa na screw inayozunguka.Kisha filamu huondolewa kwa kutumia asidi na peroxide, ikifuatiwa na kuondolewa kwa vifaa vya interlayer na vibration, wakati glasi iliyobaki na chuma hutenganishwa na kurejeshwa.
Usafishaji wa paneli za jua kwa kiwango
Licha ya mipango ya sasa ya kuchakata tena kukua kwa kasi, kwa sasa ni asilimia 80 hadi 95 tu ya vifaa vya paneli za jua vinavyofanya kuchakatwa ndivyo vinavyopatikana.Ili kuendeleza hili, kampuni ya usimamizi wa taka Veolia inaongoza mradi wa kuleta urejelezaji kamili wa paneli za jua kwa kiwango cha viwanda, katika mradi unaoendelea unaofadhiliwa na EIT RawMaterials.ReProSolar inabuni mchakato wa ufanisi wa juu wa kuchakata paneli za mwisho wa maisha, kuruhusu vipengele vyote vya moduli ya PV yenye silicon kurejeshwa.
Kwa kutumia teknolojia ya delamination kutenganisha seli ya jua kutoka kwa sahani ya kioo, michakato ya kimwili na kemikali huokoa nyenzo zote, ikiwa ni pamoja na fedha safi na silicon, bila kuharibu moduli za PV.
Kwa kushirikiana na FLEXRES GmbH na ROSI Solar, mbilimakampuni ya teknolojiaambazo zinaunda mbinu mpya za kurejesha malighafi kutoka kwa paneli za PV, mradi utajaribu uwezekano wa kiwango cha viwanda kufikia mwisho wa mwaka, na tani 5,000 za moduli za PV ambazo hazitumiwi zitachakatwa kila mwaka katika kiwanda cha maonyesho nchini Ujerumani mnamo 2024.
Kufanya biashara kwa mchakato kamili wa kuchakata tena ni muhimu ili kukabiliana na changamoto ya sasa ya soko, kuleta usambazaji mkubwa wa vipengee vya paneli za PV zilizorejeshwa ili kukidhi mahitaji makubwa ya paneli na kushughulikia idadi inayoongezeka ya taka za paneli za jua.
Manufaa makubwa ya kiuchumi yanaweza kupatikana kutokana na kurejesha vijenzi vya paneli vya PV vya thamani ya juu kadri mahitaji yanavyoongezeka.Fedha, kwa mfano, ikiwa ni asilimia 0.05 ya uzito wa paneli, hufanya asilimia 14 ya thamani yake ya soko.Metali nyingine za thamani na zinazoweza kurejeshwa ni pamoja na alumini, shaba, na tellurium.Kulingana na Rystad Energy, wakati nyenzo zilizopatikana kutoka kwa paneli za PV za mwisho wa maisha kwa sasa zina thamani ya $ 170 milioni, zinapaswa kuwa na thamani ya zaidi ya $ 2.7 bilioni katika 2030.
Kuunda upya paneli za jua
Mbali na ubunifu katika ulimwengu wa urejelezaji wa paneli za miale ya jua, muundo wa paneli pia unafikiriwa upya kwa kuzingatia matumizi mapya.Shirika la Uholanzi la Utafiti wa Kisayansi Inayotumika (TNO) lilifichua paneli zao za jua za 'Design for Recycling' (D4R) zilizoundwa hivi karibuni mnamo Desemba 2021, zilizoundwa kwa kuzingatia mambo ya mwisho wa maisha.Paneli, zilizo na muda wa maisha wa miaka 30 uliojaribiwa, zimeundwa kwa urahisi wa kutenganisha bila vipengele vya kuharibu.
Paneli, zimefungwa na karatasi ya wambiso, hushikilia utaratibu wa trigger jumuishi wa kutenganisha seli na fremu.Mchakato huo ni wa chini wa nishati na hauhusishi vipengele vya sumu.
Utafiti huo unasimamiwa na miradi miwili, wa kwanza ukiwa ni mradi wa DEREC, ambao ulibuni na kujaribu paneli za D4R kwa kiwango kidogo ili kuhakikisha kuwa zinavunjwa safi kufuatia maisha ya huduma yaliyoiga.Mradi wa PARSEC kisha utaongeza teknolojia hadi paneli za ukubwa kamili za D4R kwa matumizi ya kibiashara na makazi.
Wakati ni panelikutengenezwakaribu miaka 30 iliyopita ambayo inaleta changamoto ya sasa kwa wasafishaji, paneli za D4R zinaweza kurahisisha urejelezaji wa paneli ili kuendeleza sekta hiyo.Na, pamoja na paneli mpya, muungano huo unatafiti mbinu za kuchakata tena kwa miundo ya sasa ya paneli za miale ya jua, ili kufikia upataji wa silicon safi kwa matumizi tena.
Hitimisho
Kwa ujumla, ubunifu huu unaonyesha ahadi katika kuangazia kwao biashara, ingawa wasiwasi unasalia ikiwa kiwango kinachohitajika kitatimizwa, huku idadi zote mbili za paneli ambazo hazifanyi kazi na mahitaji ya mpya yakiongezeka.Hata hivyo, ikiwa juhudi za kibiashara zitaenda vizuri, na ikiwa mipango ya kutengeneza paneli kutoka kwa nyenzo zilizorejeshwa kabisa inaweza kutolewa, tasnia ya paneli za jua inaangalia uchumi thabiti wa duara.
Muda wa kutuma: Jan-11-2023