یکی از بحث های بزرگ در مورد پنل های خورشیدی این است که در پایان چرخه عمر آنها چه اتفاقی می افتد. در حالی که بسیاری از پانل های خورشیدی بیش از 20 سال عمر خواهند کرد، هنوز باید در مورد اینکه وقتی دیگر قابل دوام نیستند چه اتفاقی برای آنها می افتد، باید توجه کرد. ایجاد منابع انرژی تجدیدپذیر برای مبارزه با تغییرات اقلیمی کاملاً ضروری است، اما ما همچنین باید مراقب مقابله با آن با زباله های الکترونیکی بیش از حد باشیم.
پنل های خورشیدی از چه چیزی ساخته شده اند؟
بیایید از ابتدای زندگی یک پنل خورشیدی شروع کنیم. پنل های خورشیدی عمدتا از شیشه، یک قاب فلزی، سلول های سیلیکونی و سیم کشی از نقره و مس ساخته شده اند. سلول های سیلیکونی را می توان در قالب های تک کریستالی یا پلی کریستالی قرار داد. سیلیکون تک کریستالی کارآمدتر است، زیرا مولکول ها در یک شبکه یکپارچه مرتب شده اند. این باعث ایجاد رنگی یکنواخت و تیره می شود. سیلیکون پلی کریستالی ارزان تر است زیرا چندین کریستال را با هم ترکیب می کند. این پنل ها معمولاً آبی به نظر می رسند. نقطه ضعف در اینجا این است که پنل های خورشیدی پلی کریستالی کارایی کمتری دارند. پانل های مونوکریستال 15 تا 20 درصد کارایی دارند در حالی که پانل های پلی کریستال 13 تا 16 درصد کارایی دارند. این مقاله به تجزیه شیمیایی و اجزای پانل های خورشیدی می پردازد.
مواد پنل خورشیدی چقدر برای محیط زیست مضر هستند؟
اگر در تلاش برای به حداقل رساندن زباله های الکترونیکی هستیم، باید هزینه زیست محیطی رها کردن این مواد در محل های دفن زباله و هزینه تولید آنها از مواد اولیه را بدانیم.
تولید سیلیکون بر پایه سیلیس است که از ماسه کوارتز به دست می آید. معمولاً با زغال سنگ در دمای بالا گرم می شود. نیازی به گفتن نیست که استفاده از زغال سنگ برای ترکیب کربن با سیلیس ایده آل نیست. استخراج سیلیس برای محیط زیست نیز عالی نیست. اکثریت قریب به اتفاق استخراج سیلیس در چین انجام می شود و بیشتر آن برای شن و ماسه با کیفیت پایین با ردپای کربن بالا است. حتی با بهبود استخراج سیلیس، این یک شمشیر دو لبه است. فرکینگ مورد استفاده در اکتشاف نفت و گاز به ماسه سیلیسی نیاز دارد. می توان انتظار داشت که تولیدکنندگان سیلیس به طور مساوی به شرکت های نفتی و تولیدکنندگان پنل های خورشیدی بفروشند.
جدیدترین روش‌های تولید سیلیکون ردپای کربن را 12 برابر کاهش داده است ، اگرچه این فرآیندها هنوز باید در صنعت پخش شوند. از سال 2000 تا 2019، میانگین ردپای کربن انرژی مورد استفاده در تولید سیلیکون 43 درصد افزایش یافته است.
در انتهای چرخه عمر پنل های خورشیدی، تحقیقات نشان می دهد که کادمیوم، سرب، ایندیم، مولیبدن و تلوریم مستعد شسته شدن در خاک از صفحات خورشیدی دور ریخته شده هستند، اما به طور کلی در سطوح به اندازه کافی پایین و با حداقل خطر مواجه هستند.
پنل های خورشیدی چقدر عمر می کنند؟
بیشتر پنل های خورشیدی می توانند 20 سال یا بیشتر عمر کنند. بسیاری از تولید کنندگان ضمانت های 25 ساله ارائه می دهند، با کاهش کارایی مورد انتظار بین 5٪ تا 10٪.
آیا پنل های خورشیدی قابل بازیافت هستند؟
پانل های خورشیدی کاملاً قابل بازیافت و تبدیل به پانل های پلی کریستالی جدید هستند. اکثر فلزات در صورت ذوب شدن و بازسازی می توانند خلوص خود را حفظ کنند. سیلیکون یک متالوئید است، به این معنی که دارای برخی از جنبه های فلزات است – و همچنین نقطه ذوب پایین تری نسبت به فلزات خالص دارد. این بدان معناست که برای بازیافت پنل های خورشیدی به انرژی کمتری نیاز دارد.
اروپا موظف است که سازندگان گزینه های بازیافت پنل های خورشیدی خود را در پایان عمر خود ارائه دهند. متأسفانه، ایالات متحده از پشتیبانی چرخه عمر مشابهی برخوردار نبوده است، که یافتن شرکای بازیافت داخلی را دشوار می کند – 76٪ از تولیدکنندگان در حال حاضر پانل های خود را بازیافت یا استفاده مجدد نمی کنند .
پنل های خورشیدی چگونه بازیافت می شوند؟
روش‌های بازیافت پنل‌های خورشیدی هنوز به طور فعال در حال تحقیق و آزمایش هستند. یک پروژه با موسسه Fraunhofer برای سیستم‌های انرژی خورشیدی در واقع توانست کارایی پنل‌های خورشیدی را پس از گذراندن فرآیند بازیافت آنها افزایش دهد، اگرچه هنوز از پنل‌های خورشیدی درجه یک در دسترس نیست.
بازیافت‌کنندگان ابتدا با چالش یافتن ماژول‌های فردی که هنوز قابل استفاده هستند، مواجه می‌شوند. سپس استخراج اجزای منفرد، مانند بافته شدن نقره از طریق سلول های سیلیکونی وجود دارد. سپس استخراج مواد خام، مانند آسیاب کردن پوشش شیشه ای یا ذوب کردن قاب آلومینیومی وجود دارد. هر فرآیندی هزینه‌هایی را اضافه می‌کند، و با نوسانات قیمت قطعات و رقابت به پایین برای قیمت پانل، برای بازیافت‌کنندگان می‌تواند بسیار مشکل باشد که همه آن را ارزشمند کنند.
کجا می توانم پنل های خورشیدی را بازیافت کنم؟
با وجود این موانع، شرکای انگشت شماری در ایالات متحده وجود دارند که می توانند بازیافت پنل های خورشیدی را ارائه دهند.
در نهایت، بازیافت پنل های خورشیدی سخت است. حتی با وجود فناوری‌های نویدبخش برای استفاده حداکثری از پانل‌های قدیمی، باید انگیزه‌های اقتصادی برای بازیافت‌کنندگان وجود داشته باشد تا آن تکنیک‌ها را در مقیاس اجرا کنند. اگر بازار آن مشوق‌ها را فراهم نکند، ما به دولت‌ها برای وضع قوانینی تکیه می‌کنیم که تولیدکنندگان این هزینه‌ها را پرداخت کنند. این یک دستور بلند است.
