Dynamiczny rozwój OZE, w tym fotowoltaiki, wiąże się z rosnącym zapotrzebowaniem na surowce. Krzem jest zdecydowanie najpowszechniejszym materiałem półprzewodnikowym stosowanym w ogniwach fotowoltaicznych, a moduły z niego wykonane  stanowią około 95 proc. sprzedaży. Jest to również drugi najobficiej występujący materiał na Ziemi (po tlenie) i najpopularniejszy półprzewodnik stosowany w chipach komputerowych. Ogniwa z krzemu krystalicznego są zbudowane z atomów krzemu połączonych ze sobą, tworząc sieć krystaliczną. Ta siatka zapewnia zorganizowaną strukturę, która sprawia, że ​​konwersja światła na energię elektryczną jest bardziej wydajna.

Ogniwa słoneczne wykonane z krzemu zapewniają obecnie połączenie wysokiej wydajności, niskich kosztów i długiej żywotności. Oczekuje się, że moduły będą działać przez 25 lat lub dłużej, a po tym czasie nadal będą wytwarzać ponad 80 proc. swojej pierwotnej mocy. Ponadto standardowe panele składają się także ze szkła, plastiku lub metalu.

Alternatywą dla modułów krzemowych  mogą być perowskity, które produkowane są w syntetycznych arkuszach, co powoduje, że są o wiele łatwiejsze do utylizacji. Ogniwa perowskitowe są zazwyczaj łatwe w montażu i osiągają wydajność zbliżoną do krzemu krystalicznego. W laboratorium wydajność perowskitowych ogniw słonecznych poprawiła się szybciej niż w przypadku jakiegokolwiek innego materiału fotowoltaicznego – wzrosła z 3 proc. w 2009 roku do ponad 25 proc. w 2020 roku. Aby być opłacalnym komercyjnie, perowskitowe ogniwa fotowoltaiczne muszą stać się wystarczająco stabilne, aby przetrwać 20 lat na zewnątrz, więc naukowcy pracują nad zwiększeniem ich trwałości i opracowaniem tańszych technik produkcji na dużą skalę.

100 tys. ton odpadów PV do recyklingu

Według szacunków ekspertów, w Polsce tylko w najbliższych latach do utylizacji lub recyklingu trafi ponad 100 tys. ton zużytych instalacji fotowoltaicznych. Producenci i dostawcy urządzeń PV są coraz bardziej świadomi narastającego problemu. W Europie zainteresowanie recyklingiem paneli PV jest w tej chwili ogromne. Za sześć lat wartość tego rynku na Starym Kontynencie wzrośnie trzykrotnie.

Wartość rynku recyklingu paneli fotowoltaicznych będzie w najbliższych latach rosnąć bardzo szybko, głównie w Europie. Mówimy tu o około 60–80 mln ton paneli do przetworzenia do 2050 roku – powiedział Marcin Karbowniczek, prezes firmy, która chce rozwijać w Polsce technologie recyklingu.

– Rynek polski jest znacznie mniejszy, ale jeśli weźmiemy pod uwagę panele zainstalowane tylko do 2010 roku, to już mówimy o 1,5 mln ton odpadów, które niebawem będą trafiały do recyklingu – powiedział.

Jak się okazuje, na Starym Kontynencie zapotrzebowanie na recykling paneli fotowoltaicznych jest dość duże i sięga tysięcy ton w skali roku. W Polsce znacznie trudniej jest je oszacować. Wynika to z faktu, że instalacje są młodsze i nie trafiają jeszcze jako odpad na wysypiska śmieci. Jednak już zgłaszają się do nas firmy, które mają zużyte panele, najczęściej takie, które uległy uszkodzeniu podczas transportu albo montażu. – Czasem zdarza się też, że są po prostu wymieniane na nowsze – dodał Karbowniczek.

Ważne jest też budowanie świadomości wśród klientów i instalatorów, że to są elektrośmieci, które w Polsce i UE podlegają odpowiednim przepisom i nie można ich tak po prostu wyrzucić na wysypisko – mówi prezes 2loop Tech.

Recykling to już konieczność

Kwestia opracowania skutecznych metod recyklingu modułów fotowoltaicznych oraz ich wdrożenie nie jest już tylko wyzwaniem branżowym. Unia Europejska planuje oprzeć transformację energetyczną na źródłach OZE, w tym fotowoltaice. Branża wskazuje, że potrzebne są pilne działania w celu zmniejszenia emisji dwutlenku węgla (CO2) i ochrony cennych zasobów i surowców. OZE oraz narzędzia zwiększające efektywność energetyczną mogą wpłynąć w 90 procentach na realizację celów dekarbonizacji gospodarki. W ciągu najbliższych kilku lat pierwsze zainstalowane wiele lat temu systemy fotowoltaiczne będą sięgały już kresu swojej użyteczności. Niezbędne są już dziś polityki rządowe, które umożliwią zbudowanie krajowych systemów recyklingowych.

Źródło: Energy.gov/Newseria.pl

Patrycja Rapacka

Analityk i redaktor w GLOBEnergia. Transformacja energetyczna, OZE, offshore wind, atom