โอกาสในการรีไซเคิลแผงโซลาร์เซลล์

ที่มา:greenmatch.co.uk

อุตสาหกรรมพลังงานกำลังประสบกับการเปลี่ยนแปลงครั้งใหญ่ และการเปลี่ยนแปลงทีละน้อยไปสู่การจัดหาพลังงานทดแทนนั้นชัดเจนกว่าที่เห็นได้ชัดเจน อย่างไรก็ตาม ไม่ใช่ทุกสิ่งที่ดูยั่งยืนจะคงอยู่อย่างนั้นเมื่อสิ้นสุดวงจรชีวิต อย่างน้อยนั่นคือความกังวลที่พบบ่อยที่สุดเกี่ยวกับแผงโซลาร์เซลล์แสงอาทิตย์ (PV) เป็นแหล่งพลังงานที่ยั่งยืน โดยอาศัยการแผ่รังสีจากดวงอาทิตย์เท่านั้น และสามารถส่งกระแสไฟฟ้ามาที่บ้านของเราได้ อย่างไรก็ตาม จะเกิดอะไรขึ้นกับแผงโซลาร์เซลล์เมื่อไม่สามารถทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ สำรวจเส้นทางผ่านกระบวนการรีไซเคิลในอินโฟกราฟิกด้านล่าง:

อายุการใช้งานของแผงโซลาร์เซลล์

แผงโซลาร์เซลล์อยู่ได้นานแค่ไหน? คำถามที่คนส่วนใหญ่มีอยู่ในใจเมื่อพิจารณาแผงโซลาร์เซลล์ จากการศึกษาพบว่า แผงโซลาร์มีอายุการใช้งานประมาณ 30 ปีก่อนการรื้อถอน

ในช่วงชีวิตของแผงโซลาร์เซลล์ ความจุพลังงานอาจลดลง 20 เปอร์เซ็นต์ ในช่วง 10 ถึง 12 ปีแรก ประสิทธิภาพการลดลงสูงสุดคือ 10 เปอร์เซ็นต์ และ 20 เปอร์เซ็นต์เมื่ออายุครบ 25 ปี ตัวเลขเหล่านี้รับประกันโดยผู้ผลิตส่วนใหญ่

อย่างไรก็ตาม ประสบการณ์แสดงให้เห็นว่าในความเป็นจริง ประสิทธิภาพลดลงเพียง 6 ถึง 8 เปอร์เซ็นต์หลังจาก 25 ปี อายุการใช้งานของแผงโซลาร์เซลล์อาจยาวนานกว่าที่ระบุไว้อย่างเป็นทางการ อายุการใช้งานของแผงเซลล์แสงอาทิตย์คุณภาพสูงอาจถึง 30 ถึง 40 ปี และยังคงใช้งานได้หลังจากนั้น แม้ว่าประสิทธิภาพจะลดลงก็ตาม

การกำจัดแผงโซลาร์เซลล์

จากด้านกฎระเบียบ ขยะแผงเซลล์แสงอาทิตย์ยังคงอยู่ภายใต้การจำแนกประเภทขยะทั่วไป มีข้อยกเว้นเพียงอย่างเดียวในระดับสหภาพยุโรป โดยที่แผงเซลล์แสงอาทิตย์ถูกกำหนดให้เป็นคำสั่งขยะอุปกรณ์ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ (WEEE) การจัดการขยะแผงเซลล์แสงอาทิตย์จึงถูกควบคุมโดยคำสั่งนี้ เพิ่มเติมจากกรอบกฎหมายอื่นๆ

ผู้ผลิตเซลล์แสงอาทิตย์ต้องปฏิบัติตามข้อกำหนดทางกฎหมายเฉพาะและมาตรฐานการรีไซเคิล เพื่อให้แน่ใจว่าแผงโซลาร์เซลล์จะไม่กลายเป็นภาระต่อสิ่งแวดล้อม นั่นคือเมื่อเทคโนโลยีรีไซเคิลแผงโซลาร์เซลล์เริ่มเกิดขึ้น

ผู้ผลิตไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ร่วมมือกับสถาบันของรัฐและได้คิดค้นวิธีจัดการกับขยะพลังงานแสงอาทิตย์สองสามวิธี

ขยะแผงโซลาร์เซลล์

ในความเป็นจริง หากไม่มีกระบวนการรีไซเคิล แผงเซลล์แสงอาทิตย์จำนวน 60 ล้านตันจะทิ้งลงในหลุมฝังกลบภายในปี 2593 เนื่องจากเซลล์ PV ทั้งหมดมีสารพิษอยู่จำนวนหนึ่ง ซึ่งจะกลายเป็นวิธีการจัดหาพลังงานที่ไม่ยั่งยืนอย่างแท้จริง

แผงโซลาร์เซลล์มีสองประเภทหลัก ซึ่งต้องใช้วิธีการรีไซเคิลที่แตกต่างกัน ทั้งสองประเภท—แบบซิลิกอนและแบบฟิล์มบาง—สามารถรีไซเคิลได้โดยใช้กระบวนการทางอุตสาหกรรมที่แตกต่างกัน ในปัจจุบัน แผงที่ทำจากซิลิกอนเป็นเรื่องธรรมดามากขึ้น แม้ว่าจะไม่ได้หมายความว่าวัสดุของเซลล์ที่ทำจากฟิล์มบางจะไม่มีคุณค่ามากนัก

การศึกษาวิจัยที่ดำเนินการในหัวข้อการรีไซเคิลแผงโซลาร์เซลล์ได้ส่งผลให้เกิดเทคโนโลยีมากมาย บางคนถึงกับประสิทธิภาพการรีไซเคิลที่น่าอัศจรรย์ถึง 96% แต่เป้าหมายคือการยกระดับบาร์ให้สูงขึ้นในอนาคต

การรีไซเคิลแผงโซลาร์เซลล์จากซิลิคอน

กระบวนการรีไซเคิลแผงเซลล์แสงอาทิตย์ที่ใช้ซิลิกอนเริ่มต้นด้วยการแยกชิ้นส่วนผลิตภัณฑ์จริงเพื่อแยกชิ้นส่วนอลูมิเนียมและแก้ว แก้วเกือบทั้งหมด (95%) สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้ ในขณะที่ชิ้นส่วนโลหะภายนอกทั้งหมดใช้สำหรับการขึ้นรูปกรอบเซลล์ใหม่

วัสดุที่เหลือจะได้รับการบำบัดที่อุณหภูมิ 500 องศาเซลเซียสในหน่วยประมวลผลทางความร้อนเพื่อลดการยึดเกาะระหว่างองค์ประกอบของเซลล์ เนื่องจากความร้อนสูง พลาสติกที่ห่อหุ้มจะระเหย ทำให้เซลล์ซิลิกอนพร้อมสำหรับการประมวลผลต่อไป เทคโนโลยีสนับสนุนช่วยให้มั่นใจได้ว่าจะไม่สูญเสียแม้แต่พลาสติกนี้ ดังนั้นจึงนำกลับมาใช้ใหม่เป็นแหล่งความร้อนสำหรับการประมวลผลทางความร้อนเพิ่มเติม

หลังจากการอบชุบด้วยความร้อน ฮาร์ดแวร์สีเขียวจะถูกแยกออกทางร่างกาย 80% ของสิ่งเหล่านี้สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้อย่างง่ายดาย ในขณะที่ส่วนที่เหลือจะได้รับการขัดเกลาเพิ่มเติม อนุภาคซิลิกอนที่เรียกว่าเวเฟอร์ถูกกัดเซาะโดยใช้กรด เวเฟอร์ที่แตกจะหลอมละลายเพื่อใช้อีกครั้งสำหรับการผลิตโมดูลซิลิคอนใหม่ ส่งผลให้มีอัตราการรีไซเคิลวัสดุซิลิกอนถึง 85%

การรีไซเคิลแผงโซลาร์เซลล์แบบฟิล์มบาง

ในการเปรียบเทียบ แผงจากฟิล์มบางมีการประมวลผลที่รุนแรงกว่า ขั้นตอนแรกคือการใส่ไว้ในเครื่องทำลายเอกสาร หลังจากนั้น โรงสีค้อนจะช่วยให้แน่ใจว่าอนุภาคทั้งหมดมีขนาดไม่เกิน 4-5 มม. ซึ่งเป็นขนาดที่การเคลือบทำให้วัสดุภายในแตกเข้าด้วยกัน และสามารถถอดออกได้ สารที่เหลือประกอบด้วยวัสดุที่เป็นของแข็งและของเหลว ตรงกันข้ามกับแผงเซลล์แสงอาทิตย์ที่ใช้ซิลิกอน ในการแยกสิ่งเหล่านี้ จะใช้สกรูหมุน ซึ่งโดยทั่วไปจะทำให้ชิ้นส่วนที่เป็นของแข็งหมุนอยู่ภายในท่อ ในขณะที่ของเหลวจะหยดลงในภาชนะ

ของเหลวต้องผ่านกระบวนการตกตะกอนและแยกน้ำออกเพื่อให้แน่ใจว่ามีความบริสุทธิ์ สารที่ได้จะผ่านกระบวนการแปรรูปโลหะเพื่อแยกวัสดุเซมิคอนดักเตอร์ที่แตกต่างกันโดยสิ้นเชิง ขั้นตอนหลังขึ้นอยู่กับเทคโนโลยีจริงที่ใช้ในการผลิตแผง อย่างไรก็ตาม โดยเฉลี่ยแล้ว95% ของวัสดุเซมิคอนดักเตอร์ถูกนำกลับมาใช้ใหม่

ของแข็งปนเปื้อนด้วยสิ่งที่เรียกว่าวัสดุชั้นในซึ่งมีมวลเบากว่าและสามารถขจัดออกผ่านพื้นผิวที่สั่นสะเทือนได้ สุดท้าย วัสดุต้องผ่านการชะล้าง สิ่งที่เหลืออยู่คือกระจกบริสุทธิ์ ซึ่งช่วยประหยัดองค์ประกอบของแก้วได้ถึง 90% เพื่อการผลิตใหม่ได้ง่าย

ประโยชน์ในอนาคตของการจัดการขยะพลังงานแสงอาทิตย์

ตอนนี้เราทราบแล้วว่าแผงโซลาร์เซลล์สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้ คำถามคือประโยชน์อื่นๆ ที่แผงโซลาร์เซลล์จะนำมาสู่เศรษฐกิจ—ถ้ามี เห็นได้ชัดว่าจำเป็นต้องมีการจัดตั้งโครงสร้างพื้นฐานการรีไซเคิลแผงโซลาร์เซลล์ที่เหมาะสมเพื่อจัดการโมดูล PV จำนวนมากที่จะทิ้งในอนาคตอันใกล้ เมื่อเป็นเช่นนั้น เราจะเห็นปัจจัยบวกหลายประการและโอกาสใหม่ ๆ ในระบบเศรษฐกิจ

การรีไซเคิล PV ไม่เพียงแต่จะสร้างโอกาสในการทำงานที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากขึ้น แต่ยังรวมถึงมูลค่าที่กู้คืนได้ประมาณ 11 พันล้านปอนด์ภายในปี 2050 การไหลเข้านี้จะทำให้สามารถผลิตแผงใหม่ 2 พันล้านแผงโดยไม่จำเป็นต้องลงทุนในวัตถุดิบ ซึ่งหมายความว่าจะมีกำลังการผลิตพลังงานประมาณ 630 GW จากการนำวัสดุที่ใช้แล้วกลับมาใช้ใหม่

ด้วยราคาพลังงานแสงอาทิตย์ที่ลดลงอย่างต่อเนื่อง ทำให้ครัวเรือนและธุรกิจต่างๆ เลือกที่จะลงทุนในระบบพลังงานแสงอาทิตย์มากขึ้นเรื่อยๆ เป็นผลให้มีโอกาสทางเศรษฐกิจมากขึ้นในภาคการรีไซเคิลเซลล์แสงอาทิตย์จะเกิดขึ้น