«Загробная жизнь» солнечных панелей беспокоит экологов

Изготовлены панели не из биоразлагаемых материалов. И, раз так, просто выбросить их на свалку не получится. В их состав входят тяжёлые металлы, например, свинец и кадмий. Это значит, что на свалке им не место, и их нужно правильно перерабатывать. А это тоже не так просто — до сих пор экологи, политики, да и сами производители панелей ломают голову над тем, как наладить безопасную и, главное, эффективную с экономической точки зрения переработку этих изделий.

Существует три основных вида солнечных панелей. Монокристаллические солнечные панели — самые эффективные и дорогие. При их изготовлении производители просто вырезают отдельные пластины из крупного кремниевого блока, а затем прикрепляют пластины к панелям. В результате этого трудоемкого процесса получаются самые устройства премиум-класса.

Поликристаллические солнечные элементы изготавливаются путём сплавления кристаллов кремния вместе. Изготовленная из небольших кусочков панель имеет синеватый цвет. Такие панели дешевле монокристаллических, но при этом и менее энергоэффективны.

Аморфный кремний представляет собой некристаллическую форму кремния, также используемую для производства солнечных элементов и тонкопленочных транзисторов на ЖК-дисплеях. Аморфные кремниевые элементы наименее энергоэффективны, но зато они тонкие, гибкие и наиболее экологичные. При производстве солнечных панелей с использованием аморфного кремния не применяется тяжёлых металлов. Кремний наносится тонким слоем на стекло, металл или пластик.

Помимо самого кремния, любая панель, независимо от технологии её производства, включает в свою конструкцию пластик, металлы и стекло. Последним, например, покрывают лицевую сторону устройства для защиты от повреждений. Защитить панель это в какой-то мере помогает, зато снижает её эффективность.

При покупке многие выбирают дорогие монокристаллические панели, полагая, что они прослужат дольше. Но это не так. Эффективность большинства современных панелей уже через 20 лет падает на 20-25 процентов. Качественные панели действительно могут служить 30-40 лет, эффективно выполняя поставленные перед ними задачи, но и они через указанный промежуток времени неизбежно выходят из строя.

По оценкам Международного агентства по возобновляемым источникам энергии (IRENA), в 2016 году в мире насчитывалось около 250 000 метрических тонн отработавших своё солнечных батарей. Агентство ожидает, что эта цифра приблизится к 78 миллионам метрических тонн уже к 2050 году.

Так что делать с утилизацией батарей, которые содержат редкоземельные металлы, стекло и другие компоненты? Сейчас панели утилизируют на специальных полигонах, отведённых для небезопасных отходов. Но ряд экспертов сходится во мнении, что такой вариант утилизации — далеко не самый удачный. Токсичные материалы, содержащиеся в панелях, со временем проникают в почву, загрязняя её куда сильнее, чем этого бы хотелось.

Один из самых заманчивых вариантов — переработка. По оценкам специалистов, суммарная стоимость отработанных солнечных панелей уже приближается к 15 миллиардам долларов США. Но вот незадача: в первую очередь процесс утилизации должен включать в себя полное удаление токсичных веществ из отработанной батареи. Сделать это можно только полностью разобрав изделие. Стекло, защищающее панель «при жизни», нельзя просто переплавить на побрякушки — в нём содержатся примеси пластика, свинца, кадмия и сурьмы.

После удаления стекла с панели, следует разделить кремний и металлическую основу. Это можно сделать только нагрев панель до 500 градусов по Цельсию. После этого можно приступать к переработке кремния, до 85 процентов которого можно будет использовать повторно.

Проще всего дела обстоят с панелями на плёночной основе — их просто бросают в измельчитель, а затем сортируют и плавят обломки, после чего до 95 процентов полученного вторсырья используют снова.

Но есть и альтернатива, которая не решает проблемы полностью, но может помочь увеличить срок службы панелей на пару десятилетий. Пусть отработавшая 25-30 лет панель уже не так хороша, со своей основной задачей она всё ещё худо-бедно справляется. А это значит, что можно её не выбрасывать, а продать. Тем более, что желающих купить бывшие в употреблении панели тоже хватает.

И всё же, полностью отжившие свой век панели должны подлежать переработке. Например, законодательство Евросоюза приписывает владельцам солнечных панелей перерабатывать их самостоятельно.

Проблему потенциального вреда здоровью, который человек может себе нанести, работая на заводе по переработке солнечных панелей, уже начали частично решать. Например, французская компания Veolia уже более двух лет перерабатывает панели в автоматическом режиме при помощи роботов, которые самостоятельно разбирают панели на отдельные элементы.

К сожалению, мощностей Veolia не хватает для переработки огромного объёма таких отходов. Тем не менее, правительство ЕС и ряда других стран планируют решить вопрос, путём привлечения новых игроков на рынок специфического вторсырья. Тем, кто займётся переработкой панелей, обещают неплохие субсидии и налоговые поблажки.

Фото: Pixabay