بازیافت این پنلها از ورود مواد به محلهای دفن زباله و آلودگی محیط زیست ما جلوگیری میکند و فرصتی برای بازیابی مواد ارزشمند و ایجاد چشماندازهای شغلی سبز ارائه میدهد. با بازیافت پنلها، میتوانیم منابع مورد استفاده در ساخت پنلهای جدید را حفظ کنیم، محدودیتهای زنجیره تأمین را کاهش دهیم و نیاز به استخراج مواد اولیه را کاهش دهیم
شرکت Solarcycle عملیات بازیافت را در تأسیسات بازیافت پنلهای خورشیدی خود در Cedartown، جورجیا که از مدتها پیش برنامهریزی شده بود، آغاز کرده است و این نشاندهنده یک مرحله عملیاتی جدید برای پروژهای است که سال گذشته در بحبوحه عدم قطعیت پیرامون مشوقهای مالیاتی انرژی پاک فدرال، به طور عمومی مورد بحث قرار گرفت.
این شرکت در 29 ژانویه اعلام کرد که تأسیسات 255000 فوت مربعی اکنون با استفاده از فناوری بازیافت اختصاصی نسل بعدی خود، پنلهای خورشیدی را پردازش میکند. Solarcycle اعلام کرد که این سیستم، توان عملیاتی خطوط بازیافت قبلی خود را بیش از دو برابر میکند و امکان انحراف 100 درصدی به محل دفن زباله را فراهم میکند و در عین حال 96 درصد از ارزش نقره، مس، آلومینیوم، شیشه و سایر مواد موجود در پنلهای فرسوده را بازیابی میکند.
طبق گفته این شرکت، تأسیسات Cedartown در حال پردازش هزاران پنل خورشیدی در هفته است و انتظار میرود تا پایان سال ۲۰۲۶ به سالانه ۱ میلیون پنل برسد. این سایت برای پردازش حداکثر ۵ گیگاوات پنل خورشیدی با ظرفیت کامل در هر سال طراحی شده است.
سووی شارما، مدیرعامل و یکی از بنیانگذاران Solarcycle، در بیانیهای که راهاندازی را اعلام کرد، گفت: «تأسیسات بازیافت ما در Cedartown نشاندهنده یک تغییر اساسی در نحوه ارائه زیرساختهای پایان عمر است. مرحله بعدی رشد ما، در مورد آوردن بازیافت خورشیدی به مقیاس صنعتی و ارائه اقتصاد برنده برای مشتریان ما است تا صنعت بتواند حجم بالایی از مواد حیاتی را در زنجیرههای تأمین داخلی نگه دارد، زیرا انرژی خورشیدی همچنان در حال شتاب گرفتن است.»
آغاز عملیات پس از عدم قطعیت در اواسط سال ۲۰۲۵ صورت میگیرد، زمانی که پوشش رسانهای ملی، پروژه Cedartown را در حالی که کنگره در مورد آینده اعتبارات مالیاتی انرژی پاک فدرال بحث میکرد، متوقف شده توصیف کرد.
گزارشی در ژوئن ۲۰۲۵ توسط نیویورک تایمز حاکی از آن است که این توسعه در حالی متوقف شده است که قانونگذاران در حال بررسی قانونی هستند که مشوقهای مالیاتی برای پروژههای انرژی بادی و خورشیدی را حذف میکند. در آن زمان، روزنامه گزارش داد که Solarcycle حدود ۵۰ میلیون دلار از سرمایهگذاری ۵۰۰ میلیون دلاری برنامهریزی شده را هزینه کرده و مجوزهای زمین و تجهیزات لازم برای این سایت را تأمین کرده است.
شرکت Solarcycle در ارتباطات اخیر خود با E-Scrap News اعلام کرد که پوشش خبری قبلی، ابهامی را در مورد چگونگی بحث عمومی در مورد توسعه Cedartown در آن زمان نشان میدهد. این شرکت اعلام کرد که این سایت شامل دو پروژه مجزا اما در یک مکان است، از جمله یک مرکز بازیافت واقع در یک ساختمان صنعتی موجود و یک سایت سبز جداگانه که برای کارخانه تولید شیشه خورشیدی در آینده برنامهریزی شده است.
شارما به E-Scrap News گفت: «علیرغم موانع نامطلوب بازار در سال گذشته، ما شاهد تقاضای مداوم برای راهحلهای خورشیدی منسوخ شده بودهایم و پیشرفت قابل توجهی در مرکز بازیافت خورشیدی خود در Cedartown داشتهایم.»
طبق گفته این شرکت، کار در تأسیسات بازیافت ، از جمله نصب تجهیزات و آمادهسازی برای عملیات تجاری در طول آن دوره ادامه داشت ، در حالی که عدم قطعیت گستردهتر بیشتر به زمانبندی پروژه تولید شیشه مرتبط بود. شرکت Solarcycle اعلام کرد که میخواهد اطمینان حاصل کند که وضعیت عملیاتی تأسیسات بازیافت با شروع پردازش پنل در مقیاس بزرگ، به وضوح درک شده است.
شارما گفت: «درست در کنار سایت گرینفیلد ما برای کارخانه شیشه خورشیدی، اکنون شاهد قطعیت بیشتری در بازار نسبت به سال گذشته هستیم. ما در مسیر شروع ساخت و ساز در سال جاری و شروع تحویل اولین محمولههای شیشه خورشیدی در سال 2028 هستیم.»
کارخانه تولید شیشه خورشیدی مورد نظر راه اندازی شده، قرار است از مواد بازیافتی پنلهای فرسوده استفاده مجدد کند و یک مجتمع بازیافت و تولید یکپارچه ایجاد کند. شرکت Solarcycle اعلام کرد که تعهدات مشتریان را برای پوشش بیش از ۸۰ درصد از ظرفیت برنامهریزیشده کارخانه شیشه تضمین کرده است.
شرکت Solarcycle همچنین به رشد مداوم استقرار انرژی خورشیدی در ایالات متحده به عنوان محرک تقاضای آینده برای راهحلهای پایان عمر تجهیزات انرژی خورشیدی اشاره کرد. اداره اطلاعات انرژی اعلام کرده است که انرژی خورشیدی همچنان سریعترین منبع رو به رشد در مقیاس صنعتی تولید برق در کشور است که قرار است نزدیک به ۷۰ گیگاوات ظرفیت جدید تولید انرژی خورشیدی در سالهای ۲۰۲۶ و ۲۰۲۷ به بهرهبرداری برسد. این رقم نشاندهنده افزایش ۴۹ درصدی ظرفیت عملیاتی در مقایسه با پایان سال ۲۰۲۵ خواهد بود.
طبق گزارشهای عمومی قبلی، Solarcycle علاوه بر تأسیسات جورجیا، ظرفیت بازیافت پنلهای خورشیدی را در تگزاس نیز اداره میکند. این شرکت، سایت Cedartown را به عنوان بخش اصلی استراتژی خود برای تقویت زنجیرههای تأمین داخلی مواد خورشیدی در حالی که استقرار این تجهیزات همچنان در حال گسترش است، قرار میدهد.
راهاندازی تولید این مرکز بازیافت در جورجیا، گامی رو به جلو برای Solarcycle است که طی چند سال گذشته قراردادهایی را برای تأمین شیشههای خورشیدی و بازیافت منعقد کرده است. این شامل تولیدکنندگان ماژول مانند Illuminate USA، Runergy، Heliene، Canadian Solar، Silfab و Qcells و دیگران میشود.
تولیدکنندگان انرژی خورشیدی تنها شرکتهایی نیستند که با Solarcycle قرارداد امضا میکنند، بلکه شرکتهای پاییندستی بیشتری نیز قراردادهای بازیافت برای ماژولهای فتوولتائیک آسیبدیده را امضا کردهاند، مانند EDF Renewables، توسعهدهنده انرژیهای تجدیدپذیر، در سال ۲۰۲۳ یا اخیراً با غول خدمات Engie North America که «شرط پیش از بازیافت» را در قراردادهای خرید برق برای یک سبد ۳۷۵ مگاواتی گنجانده است.
نحوه بازیافت پنلهای خورشیدی
فناوری خورشیدی کریستالی-سیلیکون بخش عمدهای از بازار پنلهای خورشیدی را به خود اختصاص داده است. این نوع پنل از یک قاب آلومینیومی، شیشه، سیم مسی، لایههای پلیمری و یک صفحه پشتی، سلولهای خورشیدی سیلیکونی و یک جعبه اتصال پلاستیکی ساخته شده است. لایههای پلیمری پنل را از قرار گرفتن در معرض آب و هوا محافظت میکنند، اما میتوانند بازیافت و جداسازی پنل را دشوار کنند، زیرا اغلب برای شل شدن چسب به دمای بالا نیاز است.
بسیاری از این اجزا قابل بازیافت هستند. شیشه بیشترین وزن یک پنل خورشیدی (حدود ۷۵ درصد) را تشکیل میدهد و بازیافت شیشه در حال حاضر یک صنعت جاافتاده است. سایر موادی که به راحتی قابل بازیافت هستند شامل قاب آلومینیومی، سیم مسی و جعبه اتصال پلاستیکی میشوند.
بازیافت سایر موادی که در سلولهای خورشیدی قرار دارند، ممکن است دشوارتر باشد. نقره و مس داخلی اجزای ارزشمندی هستند، اما پنلها معمولاً حاوی مقادیر بسیار کمی از این مواد هستند. فلزات سمی مانند سرب و کادمیوم نیز ممکن است در پنلهای خورشیدی وجود داشته باشند.
پنلهای خورشیدی ممکن است حاوی مواد حیاتی از جمله آلومینیوم، قلع، تلوریم و آنتیموان و همچنین گالیم و ایندیم در برخی از ماژولهای فیلم نازک باشند.
سایر اجزای یک سیستم انرژی خورشیدی ممکن است شامل اینورترها، قفسهها و سیستمهای پشتیبان باتری باشد که آنها نیز ممکن است بازیافت شوند. اینورترها را میتوان با زبالههای الکترونیکی بازیافت کرد و قفسهها را میتوان با فلزات قراضه مشابه بازیافت کرد. سیستمهای ذخیره انرژی شبکه مبتنی بر باتری را میتوان با برنامههای بازیافت باتری فعلی مدیریت کرد.
فرآیند بازیافت
یک سیستم بازیافت ایدهآل، تا حد امکان مواد را از پنلهای خورشیدی بازیابی میکند. روشهای مختلفی برای بازیافت پنلهای خورشیدی وجود دارد که میتواند شامل برخی یا همه سه مرحله زیر باشد:
- برداشتن قاب و جعبه اتصال؛
- جداسازی شیشه و ویفر سیلیکونی از طریق فرآیندهای حرارتی، مکانیکی یا شیمیایی؛ و / یا
- جداسازی و خالصسازی سلولهای سیلیکونی و فلزات خاص (مانند نقره، قلع، سرب، مس) از طریق تکنیکهای شیمیایی و الکتریکی
بازیافت در حال حاضر در صنایع شیشه، فلزات و الکترونیک، که میتوانند پنلهای خورشیدی و سایر اجزای سیستم انرژی خورشیدی را در خود جای دهند، ایجاد شده است. این فرآیندها معمولاً شامل خرد کردن، ریز کردن و آسیاب کردن، معمولاً پس از برداشتن قاب و جعبه اتصال، هستند. در این فرآیندها، شیشه، آلومینیوم و مس ممکن است بازیابی شوند و سایر مواد، از جمله سلولهای خورشیدی سیلیکونی، ممکن است سوزانده شوند.
پنلهای تلورید کادمیوم فیلم نازک، که بخش کوچکتری از بازار خورشیدی را تشکیل میدهند، تحت فرآیند بازیافت متفاوتی قرار میگیرند. حداقل یک تولیدکننده آمریکایی، تأسیسات بازیافت اختصاصی برای پنلهای فیلم نازک دارد که علاوه بر شیشه و مس، مواد نیمههادی (کادمیوم و تلوریم) را نیز بازیابی میکنند.
استفاده مجدد از پنل خورشیدی
راه دیگر برای جلوگیری از دفن زباله توسط پنلهای خورشیدی، استفاده مجدد از پنل است، چه به صورت مستقیم و چه پس از نوسازی. در صورت استفاده مجدد، پنلهای خورشیدی عمر دوبارهای پیدا میکنند و در مکانی دیگر انرژی پاک تولید میکنند. بازار ثانویه هنوز در ایالات متحده مورد توجه قرار نگرفته است و ملاحظات نظارتی شامل مقررات اتصال شبکه برق و کدهای آتشنشانی، ساختمانسازی و برق است که باید هنگام برنامهریزی برای استفاده مجدد از پنل خورشیدی بررسی شوند. با این حال، روشهای مفید بسیاری برای استفاده مجدد از پنلهای خورشیدی در موقعیتهایی که به شبکه برق متصل نیستند، از جمله ایستگاههای شارژ دوچرخه یا وسیله نقلیه برقی یا سایر مکانهای دور افتاده وجود دارد.
منابع:
https://www.slashgear.com/2089332/china-high-efficiency-thermal-battery-cathodes/
https://www.pv-tech.org/solarcycle-begins-pv-panels-recycling-operations-at-georgia-facility/