Вторая жизнь солнечных панелей: в Германии разработали технологию полного цикла переработки

По оценкам учёных, новая методика способна значительно снизить стоимость производства, сократить энергозатраты и уменьшить экологический след солнечной энергетики.

Суть коротко

·        В Германии разработали технологию глубокой переработки старых солнечных панелей.

·        Из полученных материалов можно производить новые фотоэлектрические модули.

·        Энергозатраты на переработку снижаются примерно в пять раз по сравнению с традиционными технологиями.

·        Себестоимость производства новых панелей может уменьшиться более чем в два раза.

·        Учёные считают, что развитие подобных технологий позволит сделать солнечную энергетику более устойчивой.

Европа готовится к волне фотоэлектрических отходов

Солнечная энергетика в Европе вступает в новый этап развития. Первые крупные солнечные электростанции, построенные более 20 лет назад, постепенно подходят к завершению срока службы, а вместе с этим стремительно растёт объём фотоэлектрических отходов.

По оценкам Федерального агентства по охране окружающей среды Германии (UBA) и Международного агентства по возобновляемым источникам энергии (IRENA), только в Германии объём отслуживших солнечных панелей может превысить 3 млн тонн к 2035 году и приблизиться к 10 млн тонн к 2050 году. При этом исследователи предлагают рассматривать такие панели не как отходы, а как ценный источник вторичного сырья для новой энергетики.

Именно эта проблема стала отправной точкой для разработки новой технологии переработки фотоэлектрических модулей.

Экономия энергии и снижение стоимости

Одним из главных преимуществ новой технологии стали значительно меньшие энергозатраты. Для переработки одной тонны солнечных панелей требуется около 148 кВт·ч электроэнергии, что примерно в пять раз меньше по сравнению с традиционным пиролизом при высокой температуре. Из материалов одной тонны старых модулей можно изготовить новые панели общей мощностью около 15 кВт.

По расчётам разработчиков, себестоимость производства может снизиться с 0,225 евро до 0,086 евро за ватт, а при создании полного цикла переработки — до 0,05 евро за ватт. Кроме того, переработка каждой тонны панелей позволяет избежать выбросов примерно 2,15 тонны CO₂ и сэкономить почти 10 тысяч кубометров воды.

Почему старые панели — это не мусор, а ценный ресурс

Сегодня большинство солнечных панелей перерабатывается механическим способом. Обычно из модулей извлекают стекло и алюминиевые рамы, тогда как наиболее ценные материалы — кремний, серебро и медь — теряются или загрязняются настолько, что их повторное использование становится экономически нецелесообразным.

Между тем каждая тонна отслуживших фотоэлектрических модулей содержит материалов примерно на 1175 евро. Почти половину этой стоимости обеспечивает около 0,5 кг серебра, рыночная цена которого сегодня превышает 1100 евро за килограмм. Фактически существующие технологии позволяют вернуть сравнительно дешёвые компоненты, тогда как наиболее дорогие материалы остаются невостребованными. Именно поэтому немецкие исследователи делают ставку не просто на переработку отходов, а на создание полноценного замкнутого производственного цикла.

Главное препятствие — законодательство

Несмотря на технологическую готовность решения, исследователи отмечают, что развитию отрасли мешают действующие европейские правила переработки.

Сегодня требования ЕС ориентированы главным образом на достижение определённой массы переработанных отходов. Из-за этого предприятия зачастую ограничиваются извлечением стекла и алюминия, тогда как переработка серебра и кремния остаётся экономически менее привлекательной. Учёные предлагают изменить систему стимулов, поощряя именно извлечение наиболее ценных материалов и проектирование панелей, изначально пригодных для разборки и повторного использования.

Что это означает для Казахстана

Для Казахстана эта технология представляет особый интерес на фоне активного развития солнечной энергетики. По мере ввода новых солнечных электростанций уже в ближайшие десятилетия страна также столкнётся с необходимостью переработки первых поколений фотоэлектрических модулей.

Ранее Hunn.kz уже писал о подписании меморандума между Utebayev University и китайской компанией AIKO по созданию в Атырау демонстрационного парка углеродно-нейтрального сельского хозяйства, где планируется широкое использование солнечной энергетики и современных цифровых технологий. Развитие подобных проектов делает вопрос переработки солнечных панелей не менее важным, чем их производство.

Авторский вывод

История солнечной энергетики постепенно входит в новую фазу. Если последние десятилетия главной задачей было массовое строительство солнечных электростанций, то теперь всё большее значение приобретает вопрос, что делать с оборудованием после окончания его срока службы. Масштабы будущих фотоэлектрических отходов измеряются уже миллионами тонн, поэтому технологии переработки становятся таким же важным элементом отрасли, как и производство новых панелей. Немецкая разработка показывает, что будущее возобновляемой энергетики заключается не только в генерации «зелёной» энергии, но и в создании полноценной экономики замкнутого цикла.