Kilde: greenbiz.com
Solpaneler har en levetid på 25 til 30 år, men de indeholder værdifulde metaller, herunder sølv og kobber. Med en bølge af udløbne paneler, der forventes snart, dukker virksomheder op, der søger at genbruge de genanvendelige materialer og holde panelerne ude af lossepladser.
I Odessa, Texas, aflæsser arbejdere ved en startup kaldet SolarCycle lastbiler med udtjente fotovoltaiske paneler, friskplukket fra kommercielle solcellefarme i hele USA. De adskiller panelerne fra aluminiumsrammerne og de elektriske kasser og fører dem derefter ind i maskiner, der adskiller deres glas fra de laminerede materialer, der har hjulpet med at generere elektricitet fra sollys i omkring et kvart århundrede.
Dernæst slibes panelerne, sønderdeles og underkastes en patenteret proces, der udvinder de værdifulde materialer – mest sølv, kobber og krystallinsk silicium. Disse komponenter vil blive solgt, ligesom det lavere værdifulde aluminium og glas, som endda kan ende i den næste generation af solpaneler.
Denne proces giver et glimt af, hvad der kan ske med en forventet stigning af pensionerede solpaneler, der vil strømme fra en industri, der repræsenterer den hurtigst voksende energikilde i USA I dag, omkring 90 procent af panelerne i USA, der har mistet deres effektivitet på grund af alder, eller som er defekte, ender på lossepladser, fordi den mulighed koster en brøkdel af at genbruge dem.
Men fortalere for genbrug i USA siger, at øget genbrug af værdifulde materialer, såsom sølv og kobber, vil hjælpe med at booste den cirkulære økonomi, hvor affald og forurening reduceres ved konstant at genbruge materialer. Ifølge en 2021-rapport fra National Renewable Energy Laboratory (NREL) kunne genbrug af PV-paneler også reducere risikoen for, at lossepladser lækker toksiner til miljøet; øge stabiliteten af en forsyningskæde, der i høj grad er afhængig af import fra Sydøstasien; sænke prisen på råmaterialer til solenergi og andre typer producenter; og udvide markedsmulighederne for amerikanske genbrugsvirksomheder.
Amerikanske solpaneler, der skal gå på pension i 2030, vil dække omkring 3,000 amerikanske fodboldbaner.
Selvfølgelig er genbrug af forringede, men stadig funktionelle paneler en endnu bedre mulighed. Millioner af disse paneler ender i udviklingslande, mens andre genbruges tættere på hjemmet. For eksempel bygger SolarCycle et kraftværk til sin Texas-fabrik, der vil bruge renoverede moduler.
Udsigten til en fremtidig overflod af udløbne paneler tilskynder en håndfuld solgenvindingsvirksomheder til at løse et misforhold mellem den nuværende opbygning af vedvarende energikapacitet fra forsyningsselskaber, byer og private virksomheder - millioner af paneler installeres globalt hvert år - og en mangel på faciliteter, der kan håndtere dette materiale sikkert, når det når slutningen af dets brugstid, om cirka 25 til 30 år.
Solkapaciteten på tværs af alle segmenter i USA forventes at stige med et gennemsnit på 21 procent om året fra 2023 til 2027, ifølge den seneste kvartalsrapport fra Solar Energy Industries Association og konsulentfirmaet Wood Mackenzie. Den forventede stigning vil blive hjulpet af den skelsættende Inflation Reduction Act fra 2022, der blandt andet støtter vedvarende energi, vil give en skattefradrag på 30 procent til solcelleanlæg til boliger.
Det område, der er dækket af solpaneler installeret i USA fra 2021, og som forventes at gå på pension i 2030, ville dække omkring 3,000 amerikanske fodboldbaner, ifølge et NREL-estimat. "Det er en god del spild," sagde Taylor Curtis, en juridisk og regulatorisk analytiker ved laboratoriet. Men industriens genanvendelsesprocent på mindre end 10 procent halter langt bagefter de positive prognoser for industriens vækst.
I 2050 kan værdien af råmaterialer, der kan genvindes fra solpaneler, overstige 15 milliarder dollars.
Jesse Simons, en medstifter af SolarCycle, som beskæftiger omkring 30 mennesker og startede i december, sagde, at deponeringsanlæg for fast affald typisk opkræver $1 til $2 for at acceptere et solpanel, hvilket stiger til omkring $5, hvis materialet anses for farligt affald. Derimod opkræver hans firma $18 pr. panel. Klienter er villige til at betale denne sats, fordi de måske ikke er i stand til at finde en losseplads med licens til at modtage farligt affald og påtager sig juridisk ansvar for det, og fordi de ønsker at minimere miljøpåvirkningen af deres gamle paneler, sagde Simons, en tidligere leder af Sierra Club. .
SolarCycle giver sine kunder en miljøanalyse, der viser fordelene ved panelgenanvendelse. For eksempel bruger genanvendelse af aluminium 95 procent mindre energi end at fremstille jomfruelig aluminium, som bærer omkostningerne ved at udvinde råmaterialet, bauxit og derefter transportere og raffinere det.
Virksomheden vurderer, at genanvendelse af hvert panel undgår emissioner af 97 pund CO2; tallet stiger til mere end 1,5 ton CO2, hvis et panel genbruges. I henhold til en foreslået Securities and Exchange Commission-regel vil offentligt ejede virksomheder blive forpligtet til at oplyse klimarelaterede risici, der sandsynligvis vil have en væsentlig indvirkning på deres forretning, herunder deres drivhusgasemissioner.
Fjernet fra solpaneler på SolarCycle-anlægget sælges aluminium på en nærliggende metalgård. Glas sælges for kun et par øre pr. panel til genbrug i basisprodukter såsom flasker, men Simons håber, at han i sidste ende vil have nok af det til at sælge til en højere pris til en producent af nye solpanelplader.
I juli havde Californien kun 1 genbrugsanlæg, der accepterede solpaneler.
Krystallinsk silicium, der bruges som basismateriale i solceller, er også værd at genvinde, sagde han. Selvom det skal raffineres til brug i fremtidige paneler, undgår det miljøpåvirkningerne fra minedrift og forarbejdning af nyt silicium.
SolarCycle er en af kun fem virksomheder i USA, der er opført af SEIA som i stand til at levere genbrugstjenester. Industrien er stadig i sin vorden og er stadig ved at finde ud af, hvordan man tjener penge på at gendanne og derefter sælge panelkomponenter, ifølge US Environmental Protection Agency. "Elementer af denne genbrugsproces kan findes i USA, men det sker endnu ikke i stor skala," sagde EPA i en oversigt over industrien.
I 2016 forudsagde Det Internationale Agentur for Vedvarende Energi (IRENA), at i begyndelsen af 2030'erne vil den globale mængde af nedlagte solcellepaneler svare til omkring 4 procent af antallet af installerede paneler. I 2050'erne vil mængden af solpanelaffald stige til mindst 5 millioner tons om året, sagde agenturet. Kina, verdens største producent af solenergi, forventes at have trukket tilbage i alt mindst 13,5 millioner tons paneler i 2050, langt den største mængde blandt de store solproducerende nationer og næsten det dobbelte af den mængde, som USA vil trække sig tilbage. på det tidspunkt ifølge IRENA-rapporten.
De råmaterialer, der teknisk kan genvindes fra PV-paneler globalt, kunne kumulativt være 450 millioner dollars (i 2016-termer) værd i 2030, fandt rapporten, omtrent lig med omkostningerne ved råmaterialer, der er nødvendige for at producere omkring 60 millioner nye paneler, eller 18 gigawatt strøm- produktionskapacitet. I 2050, sagde rapporten, kunne genindvindingsværdi kumulativt overstige 15 milliarder dollars.
For nu står solgenvindingsvirksomheder dog over for betydelige økonomiske, teknologiske og lovgivningsmæssige udfordringer. En del af problemet, siger NREL's Curtis, er mangel på data om genanvendelsesrater for paneler, hvilket hindrer potentielle politiske reaktioner, der kan give flere incitamenter for solcellegårdsoperatører til at genbruge udtjente paneler i stedet for at dumpe dem.
Et andet problem er, at den toksicitetskarakteristiske udvaskningsprocedure - en EPA-godkendt metode, der bruges til at bestemme, om et produkt eller materiale indeholder farlige elementer, der kan udvaskes til miljøet - er kendt for at være defekt. Som følge heraf ender nogle solcellegårdsejere med at "overstyre" deres paneler som farlige uden at foretage en formel beslutning om farligt affald, sagde Curtis. De ender med at betale mere for at bortskaffe dem på lossepladser, der har tilladelse til at håndtere farligt affald eller genbruge dem.
Det Internationale Energiagentur vurderede, om solpaneler, der indeholder bly, cadmium og selen, ville påvirke menneskers sundhed, hvis de dumpes på enten farligt affald eller kommunale lossepladser, og fastslog, at risikoen var lav. Alligevel sagde agenturet i en 2020-rapport, at dets resultater ikke udgjorde en godkendelse af deponering: Genbrug, sagde det, ville "yderligere afbøde" miljøproblemer.
NREL undersøger en alternativ proces til at afgøre, om paneler er farlige. "Vi er nødt til at finde ud af det, fordi det helt sikkert påvirker ansvaret og omkostningerne for at gøre genbrug mere konkurrencedygtig," sagde Curtis.
På trods af disse usikkerheder har fire stater for nylig vedtaget love om genbrug af PV-moduler. Californien, som har flest solcelleinstallationer, tillader paneler at blive dumpet på lossepladser, men først efter at de er blevet bekræftet som ikke-farlige af et udpeget laboratorium, hvilket kan koste op mod 1.500 dollars. I juli havde Californien kun ét genbrugsanlæg, der accepterede solpaneler.
I staten Washington skal en lov, der er designet til at give en miljørigtig måde at genbruge PV-paneler på, blive implementeret i juli 2025; New Jersey embedsmænd forventer at udsende en rapport om håndtering af PV-affald i foråret; og North Carolina har instrueret statens miljøembedsmænd til at undersøge nedlukningen af solenergiprojekter i brugsskala. (North Carolina kræver, at solpaneler bortskaffes som farligt affald, hvis de indeholder tungmetaller som sølv eller - i tilfælde af ældre paneler - hexavalent krom, bly, cadmium og arsen.)
I Den Europæiske Union er udtjente solcellepaneler siden 2012 blevet behandlet som elektronisk affald i henhold til EU's direktiv om affald af elektrisk og elektronisk udstyr, kendt som WEEE. Direktivet kræver, at alle medlemslande overholder minimumsstandarder, men den faktiske hastighed for genanvendelse af e-affald varierer fra nation til nation, sagde Marius Mordal Bakke, senioranalytiker for forskning i solenergileverandører hos Rystad Energy, et forskningsfirma med hovedkontor i Oslo, Norge . På trods af denne lov er EU's PV-genanvendelsesgrad ikke bedre end den amerikanske rate - omkring 10 procent - hovedsageligt på grund af vanskeligheden ved at udvinde værdifulde materialer fra paneler, sagde Bakke.
Men han forudsagde, at genbrug vil blive mere udbredt, når antallet af udtjente paneler stiger til det punkt, hvor det giver en forretningsmulighed, der giver genbrugere værdifulde materialer, de kan sælge. Regeringer kan hjælpe med at fremskynde denne overgang, tilføjede han, ved at forbyde bortskaffelse af solcellepaneler på lossepladser og give incitamenter såsom skattelettelser til alle, der bruger solpaneler.
"På et tidspunkt i fremtiden vil du se nok paneler blive nedlagt til, at du ligesom skal begynde at genbruge," sagde Bakke. "Det vil blive rentabelt af sig selv uanset råvarepriserne."
