Продвижение круговой экономики в фотовольтаике: метод утилизации фотоэлектрических модулей Hot Knife

Переработка стала ключевым элементом в формировании экономики замкнутого цикла в фотоэлектрической (PV) промышленности, что обеспечивает устойчивое и ресурсоэффективное будущее. В то время как долговечность фотоэлектрических модулей представляет собой проблему для усилий по переработке, появилось новое решение в виде метода горячего ножа. В сотрудничестве с ведущим производителем технологий Task 12 Программы фотоэлектрических энергетических систем Международного энергетического агентства (IEA PVPS) выпустила новый отчет, предлагающий всестороннюю оценку жизненного цикла этой инновационной технологии переработки фотоэлектрических систем.

Переработка: краеугольный камень циркулярной экономики для PV

По мере увеличения числа выведенных из эксплуатации фотоэлектрических модулей ответственное управление модулями с истекшим сроком службы становится необходимым для минимизации отходов и максимального восстановления ресурсов. Переработка не только сохраняет ценные материалы, но и значительно снижает воздействие отрасли на окружающую среду, что делает ее критически важным фактором устойчивого роста.

Фотоэлектрические модули спроектированы так, чтобы выдерживать суровые условия окружающей среды в течение десятилетий, демонстрируя надежность и долговечность этих устройств. Однако эта долговечность создает проблемы в процессе утилизации. Среди самых грозных препятствий-сложная задача отделения стекла от других слоев модуля. Традиционные методы утилизации часто борются за эффективное и экономичное удаление фотоэлектрических модулей, что требует другого подхода.

Способ горячего ножа: новое решение

Метод Hot Knife выделяется как передовое и инновационное решение задачи расслоения. Используя термическую обработку, этот новый метод плавит полимеры, которые связывают стекло с тыльным листом «клетки/этилен-винилацетат (EVA)», облегчая процесс разделения. Предварительные этапы обработки также позволяют снять соединительную коробку, кабели и алюминиевые рамы. Материалами, которые могут быть эффективно восстановлены, являются алюминиевые и стеклянные листы, в отличие от загрязненного дробленого стекла, которое является продуктом других методов переработки.  Другие компоненты, продаваемые для дальнейшей обработки/восстановления, включают медные кабели и ячейки/EVA задние листы. В результате метод Hot Knife не только упрощает усилия по переработке, но и демонстрирует потенциал для значительного сокращения потребления энергии и выбросов парниковых газов, связанных с переработкой.

Задача 12 МЭА по ПВПС Сотрудничество: оценка воздействия на окружающую среду, связанного с жизненным циклом

Процессы переработки наиболее ценны, если их вклад в общее воздействие на окружающую среду системы низок. IEA PVPS Task 12, в сотрудничестве с известным производителем фотоэлектрических технологий, приступил к оценке воздействия метода горячего ножа на окружающую среду.

Доклад »Оценка жизненного цикла кристаллического кремниевого фотоэлектрического модуля Delamination with Hot Knife Technology«углубляется в всеобъемлющий объем оценки жизненного цикла, охватывающий все этапы процесса утилизации горячего ножа. От извлечения материала до производства модулей, использования и возможной переработки, LCA предлагает целостную оценку воздействия на окружающую среду, связанного с методом горячего ножа. Воздействие на окружающую среду, вызванное процессом расслоения, приписывается восстановленным материалам и сравнивается с воздействием на окружающую среду, вызванным, если эти материалы были получены из первичных ресурсов.

Выводы доклада подчеркивают впечатляющую экологическую эффективность метода горячего ножа. Он эффективно восстанавливает алюминий и стекло и отделяет нижний лист (содержащий клетки/этилен-винилацетат (EVA)). Основываясь на измеренных данных от производителя, использование этой технологии вносит 0,3% или менее в экологический след, связанный с жизненным циклом фотоэлектрической энергии в любой категории воздействия. Кроме того, по сравнению с воздействием первичных материалов на окружающую среду воздействие рекуперированных материалов на окружающую среду ниже на 80 - 98% в зависимости от категории воздействия. Примечательно, что процесс переработки значительно снижает потребление энергии, выбросы парниковых газов и общий экологический след по сравнению с соответствующими первичными материалами. Кроме того, восстановление ценных материалов подчеркивает потенциал для повышения эффективности использования ресурсов в фотоэлектрической промышленности.

Благодаря высокой экологической эффективности, технология в настоящее время используется на одном из крупнейших коммерческих предприятий по переработке фотоэлектрических установок в мире (компания ENVIE в Сен-Лубе, Франция), а также на некоторых объектах в Японии. Благодаря этому раннему опыту можно ожидать дальнейших улучшений, таких как повышение эффективности использования энергии и расходных материалов, поскольку эта технология применяется в других приложениях и масштабируется до больших объемов.

Заключение

Как мы стремимся построить более чистое, зеленое будущее, охватывая PV рециркуляция появляется как фундаментальная опора в переходе к устойчивому энергетическому ландшафту. Как было доказано в отчете Task 12, метод Hot Knife представляет собой инновационный подход к решению проблем утилизации фотоэлектрических модулей экологически эффективным способом. Некоторые аспекты, однако, были исключены из исследования задачи 12 из-за отсутствия доступных данных, включая обработку медных кабелей, обработку тыльного листа и восстановление меди и серебра во время этих процедур. Эти процессы все еще необходимо добавить в исследование по оценке жизненного цикла в будущем.