Ақпарат

Күн панельдері қоқыстың улы проблемасына айнала бастайды

Күн панельдері қоқыстың улы проблемасына айнала бастайды


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Күн батареялары - бұл климаттың өзгеруіне қарсы күресте маңызды рөл атқаратын жаңартылатын энергия көздерінің маңыздылығы. Олар сондай-ақ өмірінің соңында электронды қалдықтардың үлкен, үлкен бөліктеріне айналатын күрделі технологиялар, және дәл қазір әлемнің көп бөлігінде онымен күресу жоспары жоқ.

Жуырда бізге электронды қалдықтар пайда болатындықтан, оны дамыту керек болады. 2050 жылға қарай Халықаралық жаңартылатын энергия көздері агенттігі 78 миллион метрлік тоннаға дейінгі күн панельдерінің пайдалану мерзімі аяқталады және әлемде жылына 6 миллион метрлік тонна жаңа электронды электр қалдықтары пайда болады деп жобаланады. Соңғы сан адамзаттың жыл сайын шығаратын электронды қалдықтарының аз бөлігі болса, күн батареялары үшін электронды қайта өңдеудің стандартты әдістері жеткіліксіз. Өзінің құнды материалдарын, соның ішінде күмісті және кремнийді қалпына келтіру үшін арнайы қайта өңдеу шешімдері қажет. Егер біз осы шешімдерді олардың кеңінен қолданылуын қолдайтын саясатпен бірге жасамасақ, онда не болатынын білеміз.

«Егер біз қайта өңдеуге мәжбүр етпесек, онда көптеген модульдер полигонға кетеді», - деді Аризона штатының күн зерттеушісі Менг Тао, ол жақында 95-тен тұратын кремнийлі күн панельдерін қайта өңдеу туралы шолу мақаласын жазды. күн нарығының пайызы.

Күн панельдері күн сәулесін электр энергиясына айналдыратын фотоэлектрлік (ПВ) жасушалардан тұрады. Бұл панельдер полигондарға түскенде, құнды ресурстар босқа кетеді. Күн панельдерінде қорғасын сияқты улы материалдар бар, олар бұзылған кезде ағып кетуі мүмкін, сондықтан полигондар қоршаған ортаға жаңа қауіптер туғызады.

Күн энергиясын өндірушілердің көпшілігі олардың панельдері шамамен 25 жыл жұмыс істейді деп сендіреді, ал әлем 2000-шы жылдардың басына дейін күн энергиясын кеңінен қолдана бастаған жоқ. күн панельдерінің аз мөлшері. PV CYCLE, күн панельдерін қалпына келтіруге және қайта өңдеуге арналған коммерциялық емес ұйым, Еуропалық Одақ бойынша жыл сайын бірнеше мың тонна күн электронды қалдықтарын жинайды, дейді директор Ян Клинк. Бұл көрсеткішке жарамдылық мерзімі аяқталған, бірақ дауыл кезінде зақымданғаны, өндірушінің қандай да бір ақаулығы бар немесе жаңа үлгісімен ауыстырылғандықтан қызметінен ерте тартылған күн панельдері және нәтижелі.

Күн батареялары өмірінің соңына жеткенде, олар бірнеше мүмкін тағдырларға тап болады. ЕО заңнамасына сәйкес, өндірушілер күн батареяларының қайта өңделуін қамтамасыз етуі керек. Жапонияда, Үндістанда және Австралияда қайта өңдеуге қойылатын талаптар орындалуда. Америка Құрама Штаттарында бұл жабайы Батыс: Вашингтондағы штаттық заңды қоспағанда, АҚШ-та күнді қайта өңдеу жөніндегі мандат жоқ. Қайта өңдеуге арналған ерікті күштердің қолдану аясы шектеулі. «Дәл қазір біз қайта өңделген күн батареяларының саны шамамен 10 пайызға тең екендігіне сенімдіміз», - дейді Сэм Вандерхоуф, АҚШ-тың фотоэлектрлік қайта өңдеумен айналысатын жалғыз компанияларының бірі Recycle PV Solar бас директоры. Қалғаны, дейді ол, қоқыс полигондарына барады немесе қоршаған ортаны қорғауы әлсіз дамушы елдерде қайта пайдалану үшін шетелге экспортталады.

Қайта өңдеу орын алған кезде де жақсартуға көп мүмкіндік бар. Күн панелі - бұл электронды сэндвич. Толтырғыш - бұл оқшауланған және екі жағынан элементтерден полимерлі және шыны парақтармен қорғалған кристалды кремний жасушаларының жұқа қабаты. Барлығы алюминий жақтауда біріктірілген. Панельдің артқы жағында, қорапта электр қуаты пайда болған кезде оны жіберетін мыс сымдары бар.

Қайта өңдеушілер алюминий мен мысты қалпына келтіру үшін панельдің жақтауын және оның қорапшасын жиі алып тастайды, содан кейін күміс электродпен қапталған шыны, полимерлер мен кремний жасушаларын қоса модульдің қалған бөлігін ұсақтайды. олар қалайы мен қорғасынмен дәнекерленген. (Салмағы бойынша қоспаның басым көпшілігі шыны болғандықтан, алынған өнім таза ұсақталған шыны болып саналады.) Тао және оның әріптестері 60 ұяшықтан тұратын стандартты кремний панелін бөліп шығаратын рециклер қалпына келтірілген материалға: алюминий, мыс және шыны үшін шамамен 3 доллар алуы мүмкін деп есептейді. Сонымен қатар, Вандерхоуф АҚШ-тағы бұл панельді қайта өңдеу құны көлік шығындарынан кейін 12-ден 25 долларға дейін жетеді дейді, бұл «көбінесе қайта өңдеуге кететін шығынға тең». Сонымен қатар, бұған мүмкіндік беретін штаттарда «біз АҚШ-тағы қайта өңдеуге арналған соқыр жер - бұл шығындар кірістен әлдеқайда асып түседі деп ойлаймыз» деді Менг. «Бұл 10-дан 1-ге дейінгі қатынас бойынша».

Егер күн панелінің ең құнды компоненттерін, яғни кремний мен күмісті бөліп, тиімді түрде тазартуға болатын болса, бұл шығындар кірісін жақсарта алады. Мұны күн сәулесінің фотоэлектрлік қайта өңдеушілерінің аз бөлігі жасауға тырысады.

Франциядағы әлемдегі жалғыз коммерциялық масштабтағы фотоэлектрлік кремнийді қайта өңдеу зауытын басқаратын Veolia панельдерді ұсақтап, ұсақтайды, содан кейін тазалығы төмен кремнийді қалпына келтіру үшін оптикалық әдісті қолданады. Vanderhoof-тың айтуы бойынша, Recycle PV Solar бастапқыда панельде бар материалдардың 90 пайыздан астамын, соның ішінде күмісті және тазалығы төмен кремнийді қалпына келтіре алатын «жылу процесі мен шарикті диірмен процесін» қолданған. Бірақ жақында компания еуропалық серіктестерінен «95 пайыздан астам қалпына келтіруді» жүзеге асыра алатын жаңа жабдықтар алды, - деді ол, қалпына келтірілген материалдарды біршама жақсырақ бөліп.

Кейбір PV зерттеушілері бұдан да жақсы жұмыс жасағысы келеді. Ұлттық жаңартылатын энергия зертханасының ғалымдары бастаған топ жуырдағы тағы бір шолуда мақалада қайта өңдеуді экономикалық жағынан тиімді ету мақсатында барлық металдар мен минералдар жоғары тазалықпен алынатын қайта өңдеу процестерін жасауға шақырады. өміршең және қоршаған ортаға мүмкіндігінше пайдалы. Зерттеудің жетекші авторы Гарвин Хит түсіндіргендей, мұндай процестерге әйнекті кремний жасушаларынан бөліп алу үшін жылу немесе химиялық процедуралар қолданылуы мүмкін, содан кейін кремнийді және әр түрлі заттарды бөліп тазарту үшін басқа химиялық немесе электрлік әдістер қолданылады. микроэлементтер.

«Біздің сұрайтынымыз - біз құндылығы жоғары кешенді қайта өңдеу жүйесі деп атаймыз», - деді Хит Гристке. «Жоғары мән дегеніміз, біз осы модульдерден құндылығы бар барлық материалдарды қалпына келтіргіміз келеді. Кешенді деп барлық осы материалдарды қолдана алатын және бір қайта өңдеушіден екіншісіне каскадты қолданудың қажеті жоқ қайта өңдеу процесін айтады ».

Қайта өңдеудің жақсы әдістерін дамытумен қатар, күн индустриясы панельдерді мүмкіндігінше қайта пайдалану туралы ойлануы керек, өйткені пайдаланылған күн батареялары құрамындағы металдар мен минералдарға қарағанда жоғары бағаға ие болуы мүмкін (және бастап қайта пайдалану, әдетте, қайта өңдеуге қарағанда аз энергияны қажет етеді). Қайта өңдеуге қатысты жағдай бойынша, ЕО бұл мәселеде алдыңғы қатарда тұр: Еуропалық Комиссия өзінің күн энергетикасы саласындағы бизнес-модельдік бағдарламасы арқылы оларды қайта пайдалануға болатындығын көрсететін бірқатар демонстрациялық жобаларды қаржыландырады. шатырдағы күн панельдері мен күн фермаларын, тіпті Берлиндегі электр велосипедтерін зарядтау станцияларын және Бельгиядағы тұрғын үй кешендерін қуаттандыру.

Recycle PV Solar сонымен қатар алған зақымданбаған панельдерді қайта куәландырады және қайта сатады, бұл Vanderhoof қайта өңдеуге кететін шығындарды өтеуге көмектеседі дейді. Алайда, ол да, Тао да бірнеше АҚШ-тың қайта өңдеушілері дамушы елдерге шет елдерде сапа бақыланатын күн батареяларын сатады деп алаңдайды. «Және бұл елдерде әдетте электронды қалдықтар туралы ережелер жоқ», - деді Тао. «Демек, ақыр соңында сіз өз проблемаңызды кедей елге тастайсыз».

Күнді қайта өңдеу өнеркәсібі тұрақты өсуі үшін, сайып келгенде, оған қолдау көрсететін саясат пен ережелер қажет болады. Күн батареяларын қалпына келтіру мен қайта өңдеуді өндірушілер қаржыландыратын ЕО моделі Америка Құрама Штаттарына өнеге алуы мүмкін. Бірақ бұған дейін американдық заң шығарушылар бұл проблеманың бар екенін және тек өсіп келе жатқанын мойындауы керек, сондықтан Вандерхоуф оларға білім беруге көп уақыт жұмсайды.

«Біз күн батареяларының уақыт өте келе істен шығатындығына тап болуымыз керек, ал олардың саны көп», - деді ол. «Ал олар істен шыға бастаған кезде біз не істейміз? Бұл жауапкершілікті тұтынушыға жүктеу дұрыс емес, және біз қазір сол жердеміз.


Бейне: Энергия үнемдеу және оны арттыру жолдары (Мамыр 2022).