Eine der großartigsten Debatten, wenn es darum geht Solarplatten ist das, was am Ende ihres Lebenszyklus passiert. Obwohl viele Solarmodule eine Lebensdauer von mehr als 20 Jahren haben, müssen dennoch Überlegungen angestellt werden, was mit ihnen passiert, wenn sie nicht mehr brauchbar sind. Der Ausbau erneuerbarer Energiequellen ist zur Bekämpfung des Klimawandels absolut notwendig, aber wir müssen uns auch davor hüten, diesem Ziel durch übermäßigen Elektroschrott entgegenzuwirken.
Inhalt
- Woraus bestehen Solarmodule?
- Wie schädlich sind Solarmodulmaterialien für die Umwelt?
- Wie lange halten Sonnenkollektoren?
- Können Sonnenkollektoren recycelt werden?
- Wie werden Solarmodule recycelt?
- Wo kann ich Solarmodule recyceln?
Woraus bestehen Solarmodule?
Beginnen wir am Anfang der Lebensdauer eines Solarmoduls. Solarmodule bestehen hauptsächlich aus Glas, einem Metallrahmen, Siliziumzellen und Kabeln aus Silber und Kupfer. Die Siliziumzellen können in monokristallinen oder polykristallinen Formaten angeordnet sein. Monokristallines Silizium ist effizienter, da die Moleküle in einem einzigen einheitlichen Netz angeordnet sind. Dadurch entsteht eine gleichmäßige, dunkle Farbe. Polykristallines Silizium ist günstiger, da es aus mehreren Kristallen besteht. Diese Panels erscheinen normalerweise blau. Der Nachteil hierbei ist, dass polykristalline Solarmodule weniger effizient sind. Monokristalline Module haben einen Wirkungsgrad von 15 bis 20 %, während polykristalline Module einen Wirkungsgrad von 13 bis 16 % haben. Dieser Artikel befasst sich mit dem
chemischer und Komponentenabbau von Solarmodulen.Empfohlene Videos
Wie schädlich sind Solarmodulmaterialien für die Umwelt?
Wenn wir auf der Suche nach einer Minimierung von Elektroschrott sind, müssen wir die Umweltkosten kennen, die entstehen, wenn diese Materialien auf Mülldeponien zurückgelassen werden, und die Kosten, die entstehen, wenn sie aus Neumaterialien hergestellt werden.
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Die Siliziumproduktion basiert auf Kieselsäure, die aus Quarzsand gewonnen wird. Es wird normalerweise mit Kohle bei hoher Temperatur erhitzt. Es erübrigt sich zu erwähnen, dass die Verwendung von Kohle zur Verbindung von Kohlenstoff mit Siliziumdioxid alles andere als ideal ist. Der Silica-Abbau ist auch nicht gut für die Umwelt. Der überwiegende Teil des Silica-Abbaus findet in China statt, und das ist auch der größte Teil davon für minderwertigen Sand mit hohem CO2-Fußabdruck. Trotz verbesserter Quarzsandgewinnung ist es ein zweischneidiges Schwert. Für die Öl- und Gasförderung wird Quarzsand benötigt. Man kann mit Sicherheit davon ausgehen, dass die Silica-Produzenten gleichermaßen an Ölkonzerne und Hersteller von Solarmodulen verkaufen.
Die neuesten Methoden der Siliziumproduktion haben Reduzierter CO2-Fußabdruck um das Zwölffache, obwohl sich diese Prozesse noch in der Branche verbreiten müssen. Von 2000 bis 2019 der Durchschnitt Der CO2-Fußabdruck der bei der Siliziumproduktion verwendeten Energie stieg um 43 %.
Am Ende des Lebenszyklus eines Solarmoduls Forschung zeigt dass Cadmium, Blei, Indium, Molybdän und Tellur dazu neigen, aus weggeworfenen Solarpaneelen in den Boden zu gelangen, allerdings in der Regel in ausreichend niedrigen Konzentrationen, um ein minimales Risiko darzustellen.
Wie lange halten Sonnenkollektoren?
Die meisten Solarmodule können etwa 20 Jahre halten. Viele Hersteller gewähren 25 Jahre Garantie, wobei Effizienzverluste zwischen 5 und 10 % zu erwarten sind.
Können Sonnenkollektoren recycelt werden?
Sonnenkollektoren können durchaus recycelt und in neue polykristalline Module umgewandelt werden. Die meisten Metalle können ihre Reinheit beibehalten, wenn sie eingeschmolzen und wiederhergestellt werden. Silizium ist ein Metalloid, was bedeutet, dass es einige Aspekte von Metallen aufweist – und außerdem einen niedrigeren Schmelzpunkt als reine Metalle hat. Das bedeutet, dass für das Recycling von Solarmodulen insgesamt weniger Energie benötigt wird.
Europa hat Es ist vorgeschrieben, dass Hersteller Recyclingoptionen anbieten für ihre Solarmodule am Ende ihrer Lebensdauer. Leider gibt es in den USA keine vergleichbare Lebenszyklusunterstützung, was es schwierig macht, inländische Recyclingpartner zu finden – 76 % der Hersteller recyceln oder verwenden ihre Panels derzeit nicht.
Wie werden Solarmodule recycelt?
Methoden zum Recycling von Solarmodulen werden immer noch aktiv erforscht und getestet. Ein Projekt mit Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme war tatsächlich in der Lage, die Effizienz eines Solarmoduls zu steigern, nachdem es den Recyclingprozess durchlaufen hatte, obwohl es immer noch hinter den verfügbaren Spitzensolarmodulen zurückblieb.
Recycler stehen zunächst vor der Herausforderung, einzelne Module zu finden, die noch nutzbar sind. Dann geht es um die Extraktion einzelner Komponenten, etwa des Silbers, das sich durch die Siliziumzellen schlängelt. Dann geht es um die Gewinnung von Rohstoffen, etwa durch das Schleifen der Glasabdeckung oder das Einschmelzen des Aluminiumrahmens. Jeder Prozess verursacht zusätzliche Kosten, und angesichts der Volatilität der Komponentenpreise und des Wettlaufs nach unten bei den Panelpreisen kann es für Recycler sehr schwierig sein, dafür zu sorgen, dass sich alles lohnt.
Wo kann ich Solarmodule recyceln?
Trotz dieser Hindernisse gibt es in den USA eine Handvoll Partner, die das Recycling von Solarmodulen anbieten können.
- Echo Umwelt
- Erste Solar
- Grünes Jahrhundert
- ERI
- ZEEP
Letztendlich ist das Recycling von Solarmodulen schwierig. Trotz vielversprechender neuer Technologien zur optimalen Nutzung alter Panels müssen wirtschaftliche Anreize für Recycler vorhanden sein, diese Techniken in großem Maßstab einzusetzen. Wenn der Markt diese Anreize nicht bietet, werden wir uns darauf verlassen, dass die Regierungen gesetzlich festlegen, dass die Hersteller die Kosten tragen. Das ist eine große Aufgabe.
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