Recykling paneli fotowoltaicznych – jak się odbywa i kto za to odpowiada?
Ekologia

Recykling paneli fotowoltaicznych – jak się odbywa i kto za to odpowiada?

29 Stycznia 2023

Recykling paneli fotowoltaicznych to wciąż niszowa, a przy tym coraz bardziej potrzebna działalność. Wykorzystywane dziś instalacje solarne nie będą bowiem wieczne. Na szczęście już istnieją przepisy regulujące ponowne wykorzystanie ogniw i firmy, które się tym zajmują. Na czym polega recykling paneli fotowoltaicznych i czy jest opłacalny? Tę wiedzę warto mieć.

Recykling paneli fotowoltaicznych – na czym polega?

Troska o środowisko naturalne zaowocowała powstaniem wielu wynalazków wykorzystujących energię odnawialną. Jednym z najbardziej znanych są panele fotowoltaiczne. Urządzenia te, choć same w sobie jak najbardziej są ekologiczne, nie są wieczne. Tak jak każdy inny sprzęt zużywają się, co objawia się powolnym spadkiem ich wydajności. Przeciętny czas działania panelu PV to 20-30 lat.

Fotowoltaika potrzebowała więc rozwiązań, które pozwoliłyby na ponowne wykorzystanie paneli. Dzięki temu opracowano proste, a przy tym skuteczne sposoby odzyskiwania surowców. Co ważne, technologia recyklingu paneli fotowoltaicznych nie wymaga od ich użytkowników dużych wydatków.

Recykling zużytych paneli fotowoltaicznych jest możliwy m.in. ze względu na prostą budowę takich urządzeń. Podstawowym surowcem, z którego wykonane są płyty PV, jest szkło. Stanowi ono około ¾ masy panelu. Ogniwo wytwarzające energię z promieni słonecznych to tylko niecałe 4% wagi sprzętu. Na resztę ciężaru składa się aluminiowa rama i folia uszczelniająca.

Metody przetwarzania paneli fotowoltaicznych

Na to, jak wygląda recykling ogniw fotowoltaicznych, wpływ ma zastosowany rodzaj materiału. W przypadku grubszych paneli krzemowych (krystalicznych) pierwszym krokiem jest demontaż aluminiowych ram. Następnie usuwane są przewody. To wystarczy, by rdzeń urządzenia trafił do maszyny mielącej. Na kolejnych etapach oddziela się poszczególne materiały, takie jak krzem, miedź i plastik.

Recykling modułów fotowoltaicznych może się odbyć również przy użyciu wysokiej temperatury. W 500°C od części metalowych i szkła separuje się plastik i ogniwa krzemowe. Dzięki temu udaje się odzyskać całe szkło i tworzywo syntetyczne oraz zdecydowaną większość krzemu. Elementy, które nadal są w stanie generować prąd, służą do wytwarzania nowych ogniw.

Możliwa jest również utylizacja paneli cienkowarstwowych. Proces ten polega na umieszczeniu w niszczarce płyty PV. Następnie jest ona cięta na małe fragmenty mające do 5 mm długości. Dzięki temu jednocześnie wykonywane są dwie czynności. Pod wpływem nacisku pęka szklana obudowa ogniwa, co pozwala ją łatwo oddzielić od pozostałych surowców. Takie odpady prościej jest oddzielić od siebie. Maszyna do recyklingu paneli fotowoltaicznych ułatwia tym samym ponowną obróbkę powstałych produktów.

Odzysk surowców wskutek recyklingu grubszych paneli krzemowych wynosi 95%. W przypadku paneli cienkowarstwowych jest to 90%. Tak imponujący wynik jest możliwy dzięki aluminium. Metal ten da się wykorzystać ponownie w całości. Nieco mniej można przetworzyć ze stłuczki szklanej, krzemu, plastiku i innych materiałów.​​​​​​​

Gdzie można oddać zużyte panele fotowoltaiczne?

Recykling fotowoltaiki jak na razie jest dość niszowym biznesem. Niemniej jednak na każdym kontynencie powstają przedsiębiorstwa zajmujące się utylizacją paneli PV. Najwięcej firm o takim profilu działa w Chinach i Stanach Zjednoczonych. Te dwa kraje to obecnie największe rynki paneli fotowoltaicznych.

Zaskakująco późno utylizacją tych urządzeń zajęła się Europa. Pierwszy zakład powstał dopiero w 2018 roku we francuskim miasteczku Rousset. Tamtejsza fabryka recyklingu należy do firmy Veolia, która działa w sektorze gospodarki odpadami, energetycznym i wodnym. Udział w tej inicjatywie miało PV Cycle. Jest to stowarzyszenie non-profit zajmujące się tworzeniem opłacalnych dla przedsiębiorstw rozwiązań dotyczących recyklingu.

Biznes recyklingu paneli fotowoltaicznych rozwija się także w Polsce. Działalność tego typu prowadzi m.in. Thornmann Recycling z Torunia. Odbiorem starych paneli zajmuje się również warszawski 2loop Tech. Firma ta prowadzi wspólny projekt z Akademią Górniczo-Hutniczą z Krakowa. Celem badań jest odzyskanie jak największego odsetka surowców ze zużytych płyt PV.

Niestety, podobnych przedsiębiorstw jest jak na lekarstwo. Pozostaje nadzieja, że rozwijający się rynek fotowoltaiki nad Wisłą przyczyni się do lepszego gospodarowania zużytymi urządzeniami. Z biegiem lat będzie to coraz bardziej potrzebne, ponieważ obecnie Polska jest czwartym co do wielkości rynkiem zbytu paneli PV w Unii Europejskiej.

Dlaczego utylizacja paneli fotowoltaicznych jest tak ważna?

Udział źródeł odnawialnych w energetyce stale rośnie. Nie inaczej jest z pozyskiwaniem prądu ze światła słonecznego. Już pod koniec 2020 roku wszystkie panele fotowoltaiczne dały niemal 800 GW prądu. Trend ten widoczny jest także w Polsce. W rezultacie łączna waga zamontowanych tu paneli osiągnie w 2025 roku 420 tys. ton. W skali świata będą to miliardy ton.

Recykling paneli PV z biegiem lat będzie więc konieczny. Choć konstrukcje te same w sobie nie zawierają szkodliwych dla środowiska substancji, będą zajmowały miejsce na wysypiskach śmieci. Zbudowane są bowiem z materiałów, które ulegają biodegradacji bardzo wolno. Niemniej jednak warto je stosować. Wdrażanie ekologicznych rozwiązań jest bowiem bardzo ważne. Wie o tym m.in. InPost, już dziś stawiający na zieloną energię poprzez dostarczanie przesyłek samochodami elektrycznymi.

Kwestie prawne związane z recyklingiem paneli fotowoltaicznych

Jednym z najważniejszych dokumentów, który definiuje panele fotowoltaiczne, jest Waste Electrical and Electronic Equipment Directive (WEEE). Dokument ten powstał z inicjatywy Unii Europejskiej. Kluczowe w nim jest właśnie określenie, że urządzenia produkujące energię elektryczną ze Słońca są sprzętami elektronicznymi.

Zdefiniowanie paneli fotowoltaicznych jako elektroniki użytkowej umożliwiło unijnym mocodawcom nałożenie na ich producentów tego samego obowiązku, który dotyczy np. koncernów tworzących smartfony czy telewizory. Innymi słowy, wytwórcy paneli zostali zobligowani do wykonywania ich w 85% z surowców dających się ponownie przetworzyć. Co więcej, minimum 80% z nich producent fotowoltaiki ma obowiązek użyć w procesie produkcji kolejnych paneli.

Unijne regulacje prawne obowiązują również w Polsce. Nie oznacza to jednak, że państwa członkowskie Wspólnoty nie mogą wprowadzać dodatkowych przepisów. Co ciekawe, polski kodeks jest bardziej restrykcyjny od europejskiego. Zgodnie z prawem producent paneli fotowoltaicznych ma obowiązek zająć się ich zagospodarowaniem od momentu, gdy staną się odpadem. Użytkownik powinien mieć możliwość oddania zużytego sprzętu, a wytwórca zatroszczyć się o recykling.

Na razie polskie przepisy dotyczące recyklingu fotowoltaiki pozostają głównie teorią. Nie wynika to bynajmniej z nieskuteczności ich egzekwowania. Obecnie po prostu nie ma (i jeszcze długo nie będzie) dużej ilości tego typu odpadów. Rosnące zapotrzebowanie przyczyni się zapewne do tego, że firm zajmujących się odzyskiem surowców z paneli PV tylko przybędzie.

Recykling paneli fotowoltaicznych – ile to kosztuje?

Koszt recyklingu paneli fotowoltaicznych zależy od wagi poszczególnych modułów. W większości przypadków właściciel instalacji solarnej nie będzie w stanie zawieźć zużytych urządzeń do utylizacji. Z tego powodu do wydatku należy doliczyć stawkę kilometrową za transport.

Przeciętna cena recyklingu paneli fotowoltaicznych wynosi 1,5 zł za kilogram. Waga pojedynczego modułu to średnio 19 kg. Przy uwzględnieniu właśnie tych wartości przekazanie płyty PV kosztuje 28,5 zł. Tym samym utylizacja niedużej, 10-elementowej instalacji solarnej o mocy 10 kW wyniesie 285 zł. Pozostała część kosztów to transport w cenie około 2,5 zł za kilometr. Przy założeniu, że dom i punkt recyklingu dzieli 100 km, do kwoty usługi trzeba doliczyć 250 zł. W tym przypadku całkowity wydatek wynosi więc 535 zł.

Recykling paneli fotowoltaicznych – czy to się opłaca?

Ceny paneli fotowoltaicznych różnią się w zależności od technologii, w jakiej zostały wykonane. Najtańsze są moduły amorficzne. Cena za sztukę to około 100 zł w zależności od maksymalnej uzyskiwanej mocy. Wynosi ona przeciętnie 5 W. Panele PV tego typu znajdują zastosowanie jako element instalacji elektrycznej zasilający pojedyncze urządzenia. W tym przypadku koszta recyklingu mogą być więc duże w stosunku do ceny nowego panelu.

W celu zasilania całych budynków montuje się znacznie wydajniejsze, a przy tym dużo droższe płyty PV. Panele monokrystaliczne i polikrystaliczne kosztują przeciętnie od 500 zł do 1500 zł od sztuki. Cena uzależniona jest od maksymalnej generowanej mocy modułu, czyli np. 250 W lub 320 W.

Na tym przykładzie można zauważyć, że recykling paneli fotowoltaicznych jest bardzo opłacalny dla konsumenta. Koszt pojedynczego modułu to mniej niż 10% całkowitej ceny utylizacji. Przy zakupie najdroższych modeli ogniw wydatek ten jest wręcz znikomy.

W połowie XXI wieku waga zużytych instalacji słonecznych wyniesie co najmniej 60 mln ton. Recykling paneli fotowoltaicznych bez wątpienia można więc nazwać biznesem przyszłości. Z perspektywy użytkowników będzie wyrazem troski o środowisko. Niewykluczone też, że będzie obowiązkiem, tak jak dziś jest nim dla producentów fotowoltaiki. Pozostaje mieć nadzieję, że pozostanie opłacalny oraz że w ciągu najbliższych dekad liczba firm zajmujących się tego typu recyklingiem znacznie wzrośnie.