Når antallet utrangerte solcellemoduler øker, blir ansvarlig håndtering av moduler på slutten av levetiden viktig for å begrense avfall og maksimere gjenvinning av ressurser. Gjenvinning sparer ikke bare verdifulle materialer, men reduserer også betydelig miljøavtrykket til industrien, og spiller dermed en viktig rolle for bærekraftig vekst.
Solcellemoduler er konstruert for å tåle harde miljøforhold i tiår, noe som viser styrken og lang levetid for disse enhetene. Men denne holdbarheten skaper utfordringer i gjenvinningsprosessen. En av de mest utfordrende oppgavene er å skille glasset fra de andre lagene i modulen. Tradisjonelle gjenvinningsmetoder sliter ofte med å effektivt og økonomisk separere solcellemoduler, og det trengs derfor en annen tilnærming.
Den Revolusjonerende "Hot Knife"-Metoden: En Ny Løsning
"Hot Knife"-metoden skiller seg ut som en nyskapende løsning på utfordringen med å separere lagene i modulen. Ved å bruke varmebehandling smelter denne nye teknikken polymerene som binder glasset til bakarket (‘cells/Ethylene-vinyl acetate (EVA)’), og letter dermed separasjonsprosessen. Forbehandlingstrinnene fjerner også koblingsboksen, kablene og aluminiumsrammene. Materialene som effektivt kan gjenvinnes inkluderer aluminium- og glassplater, i motsetning til forurenset knust glass som er resultatet av andre gjenvinningsteknikker. Andre komponenter som selges for videre behandling/gjenvinning inkluderer kobberkabler og cells/EVA bakplater. Dermed strømlinjeformer "Hot Knife"-metoden ikke bare gjenvinningen, men viser også potensialet for betydelig redusert energiforbruk og utslipp av klimagasser i forbindelse med gjenvinning.
IEA PVPS Oppgave 12 Samarbeid: Vurdering av miljøpåvirkning gjennom livssyklusen
Gjenvinningsprosesser har mest verdi hvis deres bidrag til det totale miljøavtrykket er lavt. IEA PVPS Oppgave 12 samarbeidet med en anerkjent produsent av solcelleteknologi for å vurdere miljøpåvirkningen av "Hot Knife"-metoden.
Rapporten "Livssyklusvurdering av Delaminering av Krystallinske Silisium Solcellemoduler med Hot Knife Teknologi" utforsker omfattende miljøpåvirkninger gjennom hele livssyklusen, inkludert alle trinn i gjenvinningsprosessen med "Hot Knife"-metoden. Fra utvinning av materialer til produksjon av moduler, bruk og til slutt gjenvinning, gir livssyklusanalysen en helhetlig evaluering av de miljømessige konsekvensene forbundet med "Hot Knife"-metoden. Miljøpåvirkningene forårsaket av delamineringsprosessen tilskrives de gjenvunnede materialene og sammenlignes med miljøpåvirkningene som ville oppstått hvis disse materialene ble produsert fra primære ressurser.
Rapportens funn understreker den imponerende miljøeffektiviteten til "Hot Knife"-metoden. Den gjenvinner effektivt aluminium og glass, og skiller bakarket (som inneholder cells/Ethylene-vinyl acetate (EVA)). Basert på målte data fra produsenten bidrar bruken av denne teknologien med 0,3 % eller mindre til det miljømessige fotavtrykket gjennom livssyklusen til solcellestrøm i alle påvirkningskategorier. I tillegg er de gjenvunnede materialenes miljøpåvirkning 80-98 % lavere sammenlignet med miljøpåvirkningen fra primære materialer, avhengig av påvirkningskategorien. Spesielt reduserer gjenvinningsprosessen energiforbruket, utslipp av klimagasser og det totale miljøavtrykket i forhold til tilsvarende primære materialer. Den verdifulle materialgjenvinningen viser også potensialet for større ressurseffektivitet i solcelleindustrien.
På grunn av høy miljøeffektivitet brukes teknologien nå ved en av verdens største kommersielle gjenvinningsanlegg for solcellemoduler (av ENVIE i Saint Loubès, Frankrike), samt noen anlegg i Japan. Gjennom denne tidlige erfaringen forventes ytterligere forbedringer, som økt energi- og forbruksvirkningsgrad, ettersom denne teknologien tas i bruk i andre anvendelser og skalerer opp til større mengder.
Konklusjon
Mens vi streber etter å bygge en renere og grønnere fremtid, blir gjenvinning av solcellemoduler en viktig brikke i overgangen til et bærekraftig energilandskap. Som bevist av Oppgave 12-rapporten, representerer "Hot Knife"-metoden en innovativ tilnærming for å takle utfordringene med gjenvinning av solcellemoduler på en miljøeffektiv måte. Imidlertid må visse aspekter fortsatt inkluderes i fremtidige livssyklusvurderingsstudier på grunn av mangel på tilgjengelige data, inkludert behandling av kobberkabler, behandling av bakarket og gjenvinning av kobber og sølv under disse behandlingene.