Amerykańskie Narodowe Laboratorium Energii Odnawialnej (NREL) stwierdza w nowym raporcie, że przedłużenie żywotności modułów fotowoltaicznych powinno być traktowane priorytetowo przed recyklingiem w obiegu zamkniętym, aby zmniejszyć zapotrzebowanie na nowe materiały.
31 PAŹDZIERNIKA 2022BEATRIZ SANTOS
Zdjęcie: Dennis Schroeder
NRELocenił kompromisy między wydłużeniem żywotności modułów fotowoltaicznych a zwiększeniem wydajności pętli zamkniętejrecyklingdo paneli słonecznych o krótszej żywotności.Swoje ustalenia przedstawiła w „Priorytety gospodarki o obiegu zamkniętym dla fotowoltaiki w transformacji energetycznej”, który został niedawno opublikowany w PLOS One.
Wykorzystując Stany Zjednoczone jako studium przypadku, grupa badaczy przeanalizowała 336 scenariuszy, korzystając z wewnętrznego narzędzia PV Circular Economy Tool (PV ICE).Brali pod uwagę jedynie moduły monokrystaliczne na bazie krzemu.
Naukowcy ocenili wpływ na zapotrzebowanie na nowe materiały przy różnych okresach użytkowania modułów, od 15 do 50 lat.Przyjrzeli się także recyklingowi w obiegu zamkniętym i założyli, że do 2050 r. Stany Zjednoczone będą miały 1,75 TW łącznej mocy zainstalowanej fotowoltaiki.
Wyniki pokazują, że moduły o okresie eksploatacji wynoszącym 50 lat mogą zmniejszyć zapotrzebowanie na nowe materiały o 3% dzięki rzadszemu wdrażaniu w porównaniu ze scenariuszem bazowym obejmującym 35 lat.Z drugiej strony moduły o 15-letnim okresie użytkowania wymagałyby dodatkowych 1,2 TW modułów zamiennych, aby utrzymać 1,75 TW mocy fotowoltaicznej do 2050 r. Zwiększyłoby to zapotrzebowanie na nowe materiały i ilość odpadów, chyba że ponad 95% masy modułów byłoby w pętli zamkniętej poddane recyklingowi – twierdzą naukowcy
„Wymaga to 100% zbiórki oraz wysokowydajnych i wartościowych procesów recyklingu, co stanowi wyzwanie technologiczne i w zakresie zarządzania, ponieważ żadna technologia fotowoltaiczna nie osiągnęła takiego poziomu recyklingu w obiegu zamkniętym dla wszystkich materiałów składowych” – stwierdzili.
Dodali, że w przypadku zrównoważonych łańcuchów dostaw fotowoltaiki istnieje tendencja do bezpośredniego przechodzenia na recykling jako rozwiązanie, ale istnieje wiele innych opcji obiegu zamkniętego, które można wypróbować w pierwszej kolejności, takich jak przedłużenie okresu użytkowania.Doszli do wniosku, że „zrównoważenie nowego zapotrzebowania na materiały można osiągnąć w inny sposób niż recykling, włączając w to wysokowydajne, wydajne i niezawodne systemy (w ten sposób ograniczając potrzebę wymiany i całkowitego wdrożenia), regenerację komponentów i pozyskiwanie materiałów w obiegu zamkniętym”.
Czas publikacji: 02 listopada 2022 r