Dziś zużyte panele zalegają na śmietniskach. Polscy naukowcy znaleźli na to sposób
Panele fotowoltaiczne rosną jak grzyby po deszczu. A wraz z nimi rosną obawy - czy już wkrótce składowiska odpadów zamienią się w cmentarzyska zużytych paneli? Na ten problem odpowiedź znaleźli naukowcy z AGH. W swoich laboratoriach opracowali metodę, która ma sprawić, że Polska stanie się światowym liderem w zakresie recyklingu.
- Na Akademii Górniczo-Hutniczej powstaje innowacyjna metoda recyklingu paneli fotowoltaicznych
- Z paneli fotowoltaicznych można odzyskiwać m.in. aluminium, szkło, krzem oraz metale szlachetne
- Polska ma szansę stać się światowym liderem w zakresie recyklingu fotowoltaiki
Moc europejskiej fotowoltaiki
Panele fotowoltaiczne, jako metoda produkcji energii, robią zawrotną karierę. W ciągu dziesięciu lat ich moc w krajach UE wzrosła o około 100 GW i na koniec 2019 r. wynosiła już 130 GW.W samym 2019, według danych Międzynarodowej Agencji Energii Odnawialnej (IRENA), całkowita moc zainstalowana w europejskich panelach wzrosła o 13 proc., a przyrost nowych mocy w 2019 r. był o 87 proc. wyższy niż w 2018 r.
Liderami są Hiszpania i Niemcy, które były odpowiedzialne za 50 proc. przyrostu mocy instalacji fotowoltaicznych w całej Unii Europejskiej w 2019 r.
Fotowoltaika w Polsce
Szacuje się, że w Polsce do 2025 r. będzie zainstalowanych ponad 420 000 ton paneli fotowoltaicznych. Według raportu Instytutu Energii Odnawialnej ich łączna moc ma wynieść wtedy prawie 8000 MW.Szacując, że średnia żywotność paneli wynosi 20–30 lat, już w najbliższych latach, w samej Polsce, do utylizacji lub recyklingu może trafić ponad 100 ton zużytych instalacji fotowoltaicznych.
– To nie są odpady niebezpieczne – zastrzega profesor Barbara Tora z Wydziału Górnictwa i Geoinżynierii AGH. – Niemniej jednak szkoda, żeby leżały na składowisku. Bo wtedy nie dość, że trzeba za nie płacić, to jeszcze marnuje się mnóstwo cennych surowców. Które my chcemy wtórnie pozyskiwać – mówi naukowiec.
Tymczasem z paneli fotowoltaicznych można odzyskiwać m.in. aluminium czy szkło. Jak tłumaczy naukowiec, do recyklingu nadaje się ponad 90 procent wykorzystywanych w produkcji ogniw materiałów. Na razie jednak metody ich pozyskiwania są często niekompletne lub mało wydajne i kosztowne.
– Jednym z najcenniejszych składników paneli jest krzem – zaznacza profesor. – Krzem metaliczny, z którego tworzone są półprzewodniki, jest dość drogi - bo kosztowny w produkcji. Cały proces jest też bardzo energochłonny.
Sposób na przetwarzanie zużytych paneli proponowany przez AGH będzie natomiast nie tylko w 100 proc. ekologiczny, lecz również efektywny ekonomicznie.
Recykling fotowoltaiki
W laboratoriach AGH trwają pracę nad zupełnie nową, innowacyjną metoda recyklingu paneli fotowoltaicznych. Władze uczelni wraz ze spółką technologiczno-badawczą 2loop Tech utworzyły konsorcjum w celu przeprowadzenia badań i działań wdrożeniowych.Badania przemysłowe odbywać się będą w Katedrze Inżynierii Środowiska na Wydziale Górnictwa i Geoinżynierii. Natomiast prace wdrożeniowe oraz uruchomienie prototypowej linii technologicznej nastąpi w zakładzie 2loop Tech w podtoruńskich Czaplach.
– Kompletne panele będziemy rozkładać z powrotem do ich pierwotnych substancji – tłumaczy profesor. Jak zaznacza, w Polsce nie ma jak dotąd takiej instalacji. W Europie jest tylko jedna - we Francji, firmy Veolia.
– Veolia odzyskuje jednak tylko trzy składniki: szkło, aluminium i krzem. A my chcemy iść o krok dalej i pozyskiwać jak najwięcej się da, łącznie z metalami szlachetnymi, takimi jak srebro – tłumaczy profesor Barbara Tora.
Docelowo, w Polsce ma powstać cała instalacja, która będzie służyła do przetwarzania paneli fotowoltaicznych na skalę przemysłową. Jeśli wszystko pójdzie zgodnie z planem, zacznie działać już za dwa lata. Będzie ona zlokalizowana pod Toruniem, w Czaplach.
– Zależało nam na tym, żeby zakład znajdował się w centrum Polski, bo zamierzamy zbierać odpady z całego kraju – mówi ekspertka. Polska to jednak niejedyny rynek, który jest zainteresowany możliwościami przerobowymi instalacji. Swoje zainteresowanie wyraziły już firmy z m.in. Czech.
Odzyskane w instalacji surowce będą później dostarczane do zakładów produkujących panele, np. do fabryki w Tarnowie.
Praca w laboratorium
Na razie cały proces przetwarzania paneli fotowoltaicznych został przeprowadzony w laboratorium. Jak zaznacza ekspertka, z bardzo dobrymi rezultatami.– Na cały cykl przetwarzania składają się zarówno proste metody mechaniczne, jak i trochę bardziej skomplikowane procesy chemiczne – tłumaczy profesor Barbara Tora.
Naukowcy są obecnie na etapie składania wniosków patentowych na swoją metodę. Procedura powinna rozpocząć się w ciągu najbliższych miesięcy.
Umowa zawarta z końcem kwietnia z 2loop Tech przewiduje zakończenie badań przemysłowych do października 2022 roku, a wdrożenie i uruchomienie linii technologicznej nastąpi do końca 2023 roku.