Khi nói đến tái chếTấm năng lượng mặt trời, thực tế phức tạp hơn việc tách chúng ra và tái sử dụng các thành phần của chúng.Các quy trình tái chế hiện đang hoạt động không hiệu quả, chưa kể chi phí thu hồi nguyên liệu rất cao.Ở mức giá này, việc bạn muốn mua một bảng điều khiển mới hoàn toàn là điều dễ hiểu.Nhưng có những khuyến khích để tối ưu hóa việc tái chế tấm pin mặt trời - giảm tác động môi trường của khí thải sản xuất, giảm chi phí và loại bỏ chất thải điện tử độc hại khỏi các bãi chôn lấp.Với sự phát triển nhanh chóng của công nghệ năng lượng mặt trời, việc xử lý và tái chế các tấm pin mặt trời thích hợp đã trở thành một phần không thể thiếu của thị trường năng lượng mặt trời.
Các tấm pin mặt trời được làm bằng gì?
Tấm pin mặt trời dựa trên siliconCác tấm pin mặt trời có thể tái chế được không?Câu trả lời phụ thuộc vào tấm pin mặt trời của bạn được làm bằng gì.Để làm được điều này, bạn phải biết đôi điều về hai loại tấm pin mặt trời chính.Silicon cho đến nay là chất bán dẫn được sử dụng phổ biến nhất trong chế tạo pin mặt trời.Nó chiếm hơn 95% số mô-đun được bán cho đến nay và là vật liệu phổ biến thứ hai được tìm thấy trên Trái đất, sau oxy.Các tế bào silicon tinh thể được làm từ các nguyên tử silicon liên kết với nhau trong mạng tinh thể.Mạng này cung cấp một cấu trúc có tổ chức cho phép năng lượng ánh sáng được chuyển đổi thành năng lượng điện hiệu quả hơn.Pin mặt trời làm từ silicon mang đến sự kết hợp giữa chi phí thấp, hiệu suất cao và tuổi thọ cao vì các mô-đun dự kiến sẽ có tuổi thọ từ 25 năm trở lên, tạo ra hơn 80% năng lượng ban đầu.Tấm pin mặt trời màng mỏng Pin mặt trời màng mỏng được tạo ra bằng cách đặt một lớp vật liệu PV mỏng lên vật liệu hỗ trợ như nhựa, thủy tinh hoặc kim loại.Có hai loại chất bán dẫn quang điện màng mỏng chính: đồng indium gallium selenide (CIGS) và cadmium Telluride (CdTe).Tất cả chúng đều có thể được đặt trực tiếp lên mặt trước hoặc mặt sau của bề mặt mô-đun.CdTe tình cờ là vật liệu quang điện phổ biến thứ hai sau silicon và các tế bào của nó có thể được tạo ra bằng các quy trình sản xuất chi phí thấp.Điều đáng chú ý là chúng không hiệu quả bằng silicon tốt.Đối với pin CIGS, chúng có những đặc tính tốt nhất của vật liệu PV với hiệu suất cao trong phòng thí nghiệm, nhưng sự phức tạp của việc kết hợp 4 thành phần khiến việc chuyển từ phòng thí nghiệm sang giai đoạn sản xuất trở nên khó khăn hơn.Cả CdTe và CIGS đều cần được bảo vệ nhiều hơn silicon để đảm bảo hoạt động lâu dài.
làm bao lâuTấm năng lượng mặt trờicuối cùng?
Hầu hết các tấm pin mặt trời dân dụng hoạt động không dưới 25 năm trước khi chúng bắt đầu xuống cấp đáng kể.Ngay cả sau 25 năm, các tấm pin của bạn vẫn phải đạt công suất đầu ra ở mức 80% so với mức ban đầu.Do đó, các tấm pin mặt trời của bạn sẽ tiếp tục chuyển đổi ánh sáng mặt trời thành năng lượng mặt trời, chúng sẽ trở nên kém hiệu quả hơn theo thời gian.Việc một tấm pin mặt trời ngừng hoạt động hoàn toàn là điều chưa từng xảy ra, nhưng hãy lưu ý rằng sự xuống cấp thường đủ để xem xét thay thế.Ngoài sự suy giảm chức năng theo thời gian, còn có những yếu tố khác có thể ảnh hưởng đến hiệu quả của các tấm pin mặt trời.Điểm mấu chốt là, các tấm pin mặt trời của bạn sản xuất điện hiệu quả càng lâu thì bạn càng tiết kiệm được nhiều tiền hơn.
Chất thải quang điện - nhìn vào những con số
Theo Sam Vanderhoof của Recycle PV Solar, 10% tấm pin mặt trời hiện được tái chế, 90% được đưa vào bãi rác.Con số này dự kiến sẽ đạt mức cân bằng khi lĩnh vực tái chế tấm pin mặt trời đang có những bước nhảy vọt về công nghệ mới.Dưới đây là một số con số cần xem xét:
5 quốc gia hàng đầu dự kiến sẽ tạo ra gần 78 triệu tấn rác thải pin năng lượng mặt trời vào năm 2050
Tái chế các tấm pin mặt trời có giá từ 15 đến 45 USD
Việc xử lý các tấm pin mặt trời ở các bãi chôn lấp không nguy hại tốn gần 1 USD
Chi phí xử lý chất thải nguy hại tại bãi chôn lấp là khoảng 5 USD.
Vật liệu tái chế từ các tấm pin mặt trời có thể trị giá khoảng 450 triệu USD vào năm 2030
Đến năm 2050, giá trị của tất cả các vật liệu tái chế có thể vượt quá 15 tỷ USD.
Việc sử dụng năng lượng mặt trời tiếp tục phát triển và không có gì xa vời khi tất cả các ngôi nhà mới sẽ được trang bị các tấm pin mặt trời trong tương lai xa.Tái chế các vật liệu có giá trị, bao gồm bạc và silicon, từ các tấm pin mặt trời đòi hỏi các giải pháp tái chế tấm pin mặt trời tùy chỉnh.Việc không phát triển các giải pháp này, cùng với các chính sách hỗ trợ áp dụng rộng rãi, là công thức dẫn đến thảm họa.
Tấm pin mặt trời có thể được tái chế?
Các tấm pin mặt trời thường được làm từ vật liệu có thể tái chế hoặc tái sử dụng.Các thành phần như thủy tinh và một số kim loại nhất định chiếm khoảng 80% khối lượng của tấm pin mặt trời và tương đối dễ tái chế.Tương tự như vậy, các polyme và linh kiện điện tử trong tấm pin mặt trời có thể được tái chế.Nhưng thực tế việc tái chế các tấm pin mặt trời phức tạp hơn việc tháo chúng ra và tái sử dụng các bộ phận của chúng.Các quy trình tái chế hiện đang được sử dụng không hiệu quả.Điều này có nghĩa là chi phí tái chế vật liệu có thể cao hơn chi phí sản xuất tấm mới.
Mối quan tâm về hỗn hợp vật liệu phức tạp
Gần 95% tấm pin mặt trời được bán ngày nay được làm từ silicon tinh thể và tế bào quang điện được làm từ chất bán dẫn silicon.Chúng được thiết kế để chịu được các yếu tố trong nhiều thập kỷ.Các tấm pin mặt trời được làm từ các tế bào quang điện liên kết với nhau được bọc trong nhựa và sau đó được kẹp giữa kính và tấm nền.Một bảng điều khiển điển hình bao gồm khung kim loại (thường là nhôm) và dây đồng bên ngoài.Các tấm silicon tinh thể chủ yếu được làm bằng thủy tinh, nhưng cũng bao gồm silicon, đồng, một lượng nhỏ bạc, thiếc, chì, nhựa và nhôm.Trong khi các công ty tái chế tấm pin mặt trời có thể tách khung nhôm và dây đồng bên ngoài thì các tế bào quang điện được bọc trong nhiều lớp nhựa ethylene vinyl acetate (EVA) rồi liên kết với kính.Do đó, cần có các quy trình bổ sung để thu hồi bạc, silicon và đồng có độ tinh khiết cao từ các tấm bán dẫn.
Làm thế nào để tái chế các tấm pin mặt trời?
Nếu bạn đang thắc mắc làm thế nào họ tái chế các tấm pin mặt trời, thì sẽ có cách giải quyết.Nhựa, thủy tinh và kim loại – những khối cơ bản của tấm pin mặt trời – có thể được tái chế riêng lẻ, nhưng trong một tấm pin mặt trời chức năng, những vật liệu này kết hợp để tạo thành một sản phẩm duy nhất.Do đó, thách thức thực sự nằm ở việc tách các thành phần để tái chế chúng một cách hiệu quả, đồng thời giải quyết các tế bào silicon đòi hỏi quy trình tái chế chuyên biệt hơn.Bất kể loại bảng điều khiển nào, hộp nối, cáp và khung đều phải được tháo ra trước tiên.Các tấm làm bằng silicon thường được cắt nhỏ hoặc nghiền nát và vật liệu được tách ra một cách cơ học tùy thuộc vào loại vật liệu và sau đó được gửi đến các quy trình tái chế khác nhau.Trong một số trường hợp, cần phải phân tách hóa học gọi là tách lớp để loại bỏ các lớp polymer khỏi vật liệu bán dẫn và thủy tinh.Các thành phần như đồng, bạc, nhôm, silicon, cáp cách điện, thủy tinh và silicon có thể được tách và tái chế về mặt cơ học hoặc hóa học, nhưng việc tái chế các thành phần của tấm pin mặt trời CdTe phức tạp hơn một chút so với các thành phần chỉ làm từ silicon.Nó liên quan đến sự phân tách vật lý và hóa học, sau đó là kết tủa kim loại.Các quy trình khác liên quan đến việc đốt nóng các polyme hoặc kéo các thành phần ra xa nhau.Công nghệ "dao nóng" tách kính khỏi pin mặt trời bằng cách cắt xuyên qua các tấm bằng một lưỡi thép dài được nung nóng đến 356 đến 392 độ F.
Tầm quan trọng của thị trường tấm pin mặt trời thế hệ thứ hai trong việc giảm chất thải quang điện
Các tấm pin mặt trời đã được tân trang lại được bán với giá rẻ hơn nhiều so với các tấm pin mới, điều này giúp ích rất nhiều trong việc giảm chất thải năng lượng mặt trời.Do số lượng vật liệu bán dẫn cần thiết cho pin là có hạn nên ưu điểm chính là chi phí sản xuất và nguyên liệu thô thấp.Jay Granat, chủ sở hữu của Jay's Energy Equipment, giải thích: "Các tấm pin nguyên tấm luôn có người sẵn sàng mua và tái sử dụng chúng ở đâu đó trên thế giới".Các tấm pin mặt trời thế hệ thứ hai là một thị trường hấp dẫn về mặt giảm chất thải quang điện đối với các tấm pin mặt trời hiệu quả như các tấm pin mặt trời mới với mức giá ưu đãi.
Phần kết luận
Điểm mấu chốt là khi nói đến tái chế tấm pin mặt trời, đây không phải là một nhiệm vụ dễ dàng và có rất nhiều điều phức tạp liên quan đến quá trình này.Nhưng điều đó không có nghĩa là chúng ta có thể bỏ qua việc tái chế PV và để chúng bị lãng phí tại các bãi chôn lấp.Chúng ta nên thân thiện với môi trường hơn với việc tái chế tấm pin mặt trời chỉ vì những lý do ích kỷ, nếu không vì lý do nào khác. Về lâu dài, chúng ta sẽ chăm sóc sinh kế của mình bằng cách xử lý việc xử lý tấm pin mặt trời một cách chân thành
Thời gian đăng: 07-04-2024