เมื่อพูดถึงการรีไซเคิลแผงเซลล์แสงอาทิตย์ความจริงนั้นซับซ้อนกว่าการแยกชิ้นส่วนและนำส่วนประกอบกลับมาใช้ใหม่กระบวนการรีไซเคิลที่ดำเนินการอยู่ในปัจจุบันไม่มีประสิทธิภาพ ไม่ต้องพูดถึง ต้นทุนในการนำวัสดุกลับคืนมานั้นสูงมากที่ระดับราคานี้ เป็นเรื่องที่เข้าใจได้หากคุณต้องการซื้อแผงใหม่ทั้งหมดแต่มีแรงจูงใจในการเพิ่มประสิทธิภาพการรีไซเคิลแผงโซลาร์เซลล์ โดยลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมจากการปล่อยก๊าซเรือนกระจกจากการผลิต การลดต้นทุน และการกำจัดขยะอิเล็กทรอนิกส์ที่เป็นพิษออกจากหลุมฝังกลบด้วยการพัฒนาอย่างรวดเร็วของเทคโนโลยีพลังงานแสงอาทิตย์ การประมวลผลและการรีไซเคิลแผงโซลาร์เซลล์ที่เหมาะสมจึงกลายเป็นส่วนสำคัญของตลาดพลังงานแสงอาทิตย์
แผงโซลาร์เซลล์ทำมาจากอะไร?
แผงโซลาร์เซลล์ที่ใช้ซิลิคอนแผงโซลาร์เซลล์รีไซเคิลได้หรือไม่?คำตอบขึ้นอยู่กับว่าแผงโซลาร์เซลล์ของคุณทำมาจากอะไรในการทำเช่นนี้ คุณต้องรู้บางอย่างเกี่ยวกับแผงโซลาร์เซลล์หลักสองประเภทซิลิคอนเป็นสารกึ่งตัวนำที่ใช้กันมากที่สุดในการผลิตเซลล์แสงอาทิตย์คิดเป็นสัดส่วนมากกว่า 95% ของโมดูลที่ขายจนถึงปัจจุบัน และเป็นวัสดุที่มีมากเป็นอันดับสองของโลก รองลงมาคือออกซิเจนเซลล์ผลึกซิลิคอนทำจากอะตอมของซิลิคอนที่เชื่อมต่อกันในโครงตาข่ายคริสตัลโครงสร้างตาข่ายนี้มีโครงสร้างที่เป็นระเบียบซึ่งช่วยให้พลังงานแสงถูกแปลงเป็นพลังงานไฟฟ้าได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้นเซลล์แสงอาทิตย์ที่ทำจากซิลิคอนมีต้นทุนต่ำ ประสิทธิภาพสูง และมีอายุการใช้งานยาวนาน เนื่องจากโมดูลเหล่านี้คาดว่าจะมีอายุการใช้งาน 25 ปีขึ้นไป โดยสามารถผลิตไฟฟ้าได้มากกว่า 80% ของพลังงานเดิมแผงเซลล์แสงอาทิตย์แบบฟิล์มบาง เซลล์แสงอาทิตย์แบบฟิล์มบางถูกสร้างขึ้นโดยการวางชั้นบาง ๆ ของวัสดุ PV ไว้บนวัสดุรองรับ เช่น พลาสติก แก้ว หรือโลหะสารกึ่งตัวนำไฟฟ้าโซลาร์เซลล์แบบฟิล์มบางมีสองประเภทหลักๆ ได้แก่ คอปเปอร์ อินเดียม แกลเลียม เซเลไนด์ (CIGS) และแคดเมียม เทลลูไรด์ (CdTe)ทั้งหมดสามารถฝากไว้ที่ด้านหน้าหรือด้านหลังของพื้นผิวโมดูลได้โดยตรงCdTe เป็นวัสดุเซลล์แสงอาทิตย์ที่พบมากเป็นอันดับสองรองจากซิลิคอน และเซลล์ของ CdTe สามารถสร้างขึ้นได้โดยใช้กระบวนการผลิตที่มีต้นทุนต่ำสิ่งที่จับได้ก็คือพวกมันไม่ได้มีประสิทธิภาพเท่ากับซิลิคอนที่ดีสำหรับเซลล์ CIGS พวกมันมีคุณสมบัติที่ดีที่สุดของวัสดุ PV ที่มีประสิทธิภาพสูงในห้องปฏิบัติการ แต่ความซับซ้อนของการรวม 4 องค์ประกอบทำให้การเปลี่ยนจากห้องปฏิบัติการไปสู่ขั้นตอนการผลิตมีความท้าทายมากขึ้นทั้ง CdTe และ CIGS ต้องการการปกป้องมากกว่าซิลิคอนเพื่อให้มั่นใจถึงการทำงานที่ยาวนาน
นานแค่ไหนแผงเซลล์แสงอาทิตย์ล่าสุด?
แผงโซลาร์เซลล์สำหรับที่พักอาศัยส่วนใหญ่ทำงานเป็นเวลาไม่น้อยกว่า 25 ปีก่อนที่จะเริ่มเสื่อมคุณภาพลงอย่างมากแม้จะผ่านไป 25 ปี แผงของคุณควรสามารถจ่ายไฟได้ที่ 80% ของอัตราเดิมดังนั้น แผงโซลาร์เซลล์ของคุณจะยังคงแปลงแสงอาทิตย์เป็นพลังงานแสงอาทิตย์ต่อไป และจะมีประสิทธิภาพน้อยลงเมื่อเวลาผ่านไปไม่เคยได้ยินมาก่อนว่าแผงโซลาร์เซลล์จะหยุดทำงานโดยสิ้นเชิง แต่โปรดทราบว่าการเสื่อมสภาพมักจะเพียงพอที่จะพิจารณาเปลี่ยนใหม่นอกจากการเสื่อมประสิทธิภาพตามเวลาแล้ว ยังมีปัจจัยอื่นๆ ที่อาจส่งผลต่อประสิทธิภาพของแผงโซลาร์เซลล์อีกด้วยสิ่งสำคัญที่สุดคือ ยิ่งแผงโซลาร์เซลล์ของคุณผลิตไฟฟ้าได้อย่างมีประสิทธิภาพนานเท่าไร คุณก็จะประหยัดเงินได้มากขึ้นเท่านั้น
ขยะจากเซลล์แสงอาทิตย์ – ดูตัวเลข
จากข้อมูลของ Sam Vanderhoof จาก Recycle PV Solar พบว่าแผงโซลาร์เซลล์ 10% ได้รับการรีไซเคิลแล้ว และ 90% จะถูกนำไปฝังกลบตัวเลขนี้คาดว่าจะถึงจุดสมดุลเนื่องจากการรีไซเคิลแผงโซลาร์เซลล์กำลังก้าวกระโดดทางเทคโนโลยีใหม่ต่อไปนี้เป็นตัวเลขที่ควรพิจารณา:
5 ประเทศชั้นนำคาดว่าจะสร้างขยะแผงโซลาร์เซลล์เกือบ 78 ล้านตันภายในปี 2593
แผงเซลล์แสงอาทิตย์รีไซเคิลมีราคาอยู่ระหว่าง 15 ถึง 45 เหรียญสหรัฐ
การกำจัดแผงโซลาร์เซลล์ในหลุมฝังกลบที่ไม่เป็นอันตรายมีค่าใช้จ่ายเกือบ 1 ดอลลาร์
ค่าใช้จ่ายในการกำจัดของเสียอันตรายในหลุมฝังกลบอยู่ที่ประมาณ 5 ดอลลาร์
วัสดุที่รีไซเคิลจากแผงโซลาร์เซลล์อาจมีมูลค่าประมาณ 450 ล้านดอลลาร์ภายในปี 2573
ภายในปี 2593 มูลค่าของวัสดุรีไซเคิลทั้งหมดอาจเกินกว่า 15 พันล้านดอลลาร์
การใช้พลังงานแสงอาทิตย์ยังคงเติบโตอย่างต่อเนื่อง และไม่น่าเชื่อว่าบ้านใหม่ทุกหลังจะติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์ในอนาคตอันไกลโพ้นการรีไซเคิลวัสดุอันมีค่า รวมถึงเงินและซิลิคอนจากแผงโซลาร์เซลล์ จำเป็นต้องมีโซลูชันการรีไซเคิลแผงโซลาร์เซลล์ที่ปรับแต่งตามความต้องการความล้มเหลวในการพัฒนาโซลูชันเหล่านี้ ประกอบกับนโยบายที่สนับสนุนการนำไปใช้อย่างแพร่หลาย ถือเป็นสูตรสำเร็จของหายนะ
แผงโซลาร์เซลล์สามารถรีไซเคิลได้หรือไม่?
แผงโซลาร์เซลล์มักทำจากวัสดุรีไซเคิลหรือนำกลับมาใช้ใหม่ได้ส่วนประกอบต่างๆ เช่น แก้วและโลหะบางชนิดคิดเป็นประมาณ 80% ของมวลแผงโซลาร์เซลล์ และรีไซเคิลได้ง่ายในทำนองเดียวกัน โพลีเมอร์และส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์ในแผงโซลาร์เซลล์ก็สามารถรีไซเคิลได้แต่ความเป็นจริงของการรีไซเคิลแผงโซลาร์เซลล์นั้นซับซ้อนกว่าการแยกชิ้นส่วนและนำส่วนประกอบกลับมาใช้ใหม่กระบวนการรีไซเคิลที่ใช้อยู่ในปัจจุบันไม่มีประสิทธิภาพซึ่งหมายความว่าต้นทุนในการรีไซเคิลวัสดุอาจสูงกว่าต้นทุนการผลิตแผงใหม่
ความกังวลเกี่ยวกับส่วนผสมที่ซับซ้อนของวัสดุ
แผงโซลาร์เซลล์ที่จำหน่ายในปัจจุบันเกือบ 95% ทำจากผลึกซิลิคอน และเซลล์แสงอาทิตย์ทำจากเซมิคอนดักเตอร์ซิลิคอนได้รับการออกแบบให้ทนทานต่อสภาพแวดล้อมต่างๆ มานานหลายทศวรรษแผงโซลาร์เซลล์ทำจากเซลล์แสงอาทิตย์ที่เชื่อมต่อถึงกันห่อหุ้มด้วยพลาสติกแล้วประกบระหว่างกระจกกับแผ่นด้านหลังแผงทั่วไปประกอบด้วยโครงโลหะ (โดยปกติจะเป็นอลูมิเนียม) และลวดทองแดงด้านนอกแผงคริสตัลลีนซิลิคอนส่วนใหญ่ทำจากแก้ว แต่ยังรวมถึงซิลิคอน ทองแดง เงิน ดีบุก ตะกั่ว พลาสติก และอลูมิเนียมในปริมาณเล็กน้อยในขณะที่บริษัทรีไซเคิลแผงโซลาร์เซลล์สามารถแยกโครงอะลูมิเนียมและลวดทองแดงภายนอกได้ แต่เซลล์แสงอาทิตย์จะถูกห่อหุ้มด้วยพลาสติกเอทิลีนไวนิลอะซิเตต (EVA) เป็นชั้นและหลายชั้น จากนั้นจึงนำไปติดเข้ากับกระจกดังนั้นจึงจำเป็นต้องมีกระบวนการเพิ่มเติมเพื่อนำเงิน ซิลิคอนที่มีความบริสุทธิ์สูง และทองแดงกลับมาจากเวเฟอร์
วิธีการรีไซเคิลแผงโซลาร์เซลล์?
หากคุณสงสัยว่าพวกเขารีไซเคิลแผงโซลาร์เซลล์ได้อย่างไร มีวิธีแก้ไขอยู่พลาสติก แก้ว และโลหะ ซึ่งเป็นส่วนประกอบพื้นฐานของแผงโซลาร์เซลล์ สามารถรีไซเคิลแยกกันได้ แต่ภายในแผงโซลาร์เซลล์ที่ใช้งานได้จริง วัสดุเหล่านี้รวมกันเป็นผลิตภัณฑ์เดียวความท้าทายที่แท้จริงอยู่ที่การแยกส่วนประกอบเพื่อรีไซเคิลอย่างมีประสิทธิภาพ ขณะเดียวกันก็จัดการกับเซลล์ซิลิคอนที่ต้องใช้ขั้นตอนการรีไซเคิลเฉพาะทางมากขึ้นไม่ว่าแผงชนิดใดจะต้องถอดกล่องรวมสัญญาณ สายเคเบิล และเฟรมออกก่อนโดยทั่วไปแผงที่ประกอบด้วยซิลิคอนจะถูกฉีกเป็นชิ้นๆ หรือบด และวัสดุจะถูกแยกออกจากกันโดยกลไก ขึ้นอยู่กับประเภทของวัสดุ จากนั้นจึงถูกส่งไปยังกระบวนการรีไซเคิลต่างๆในบางกรณี จำเป็นต้องมีการแยกสารเคมีที่เรียกว่าการแยกชั้นเพื่อขจัดชั้นโพลีเมอร์ออกจากวัสดุเซมิคอนดักเตอร์และแก้วส่วนประกอบต่างๆ เช่น ทองแดง เงิน อลูมิเนียม ซิลิคอน สายเคเบิลหุ้มฉนวน แก้ว และซิลิคอน สามารถแยกและรีไซเคิลด้วยกลไกหรือทางเคมีได้ แต่การรีไซเคิลส่วนประกอบแผงโซลาร์เซลล์ CdTe นั้นซับซ้อนกว่าส่วนประกอบที่ทำจากซิลิคอนเพียงอย่างเดียวเล็กน้อยมันเกี่ยวข้องกับการแยกทางกายภาพและเคมีตามด้วยการตกตะกอนของโลหะกระบวนการอื่นๆ เกี่ยวข้องกับการเผาโพลีเมอร์ด้วยความร้อนหรือการดึงส่วนประกอบออกจากกันเทคโนโลยี "มีดร้อน" แยกกระจกออกจากเซลล์แสงอาทิตย์โดยการตัดผ่านแผงด้วยใบมีดเหล็กยาวที่ให้ความร้อนถึง 356 ถึง 392 องศาฟาเรนไฮต์
ความสำคัญของตลาดแผงโซลาร์เซลล์รุ่นที่สองในการลดขยะจากเซลล์แสงอาทิตย์
แผงโซลาร์เซลล์ที่ได้รับการตกแต่งใหม่ขายได้ราคาถูกกว่าแผงใหม่มาก ซึ่งช่วยลดขยะจากแสงอาทิตย์ได้อย่างมากเนื่องจากปริมาณวัสดุเซมิคอนดักเตอร์ที่จำเป็นสำหรับแบตเตอรี่มีจำกัด ข้อได้เปรียบหลักคือต้นทุนการผลิตและวัตถุดิบต่ำJay Granat เจ้าของ Jay's Energy Equipment อธิบายว่า "แผงที่ชำรุดมักจะมีคนยินดีซื้อและนำกลับมาใช้ซ้ำที่ไหนสักแห่งในโลก"แผงโซลาร์เซลล์รุ่นที่สองเป็นตลาดที่น่าสนใจในแง่ของการลดขยะจากเซลล์แสงอาทิตย์สำหรับแผงโซลาร์เซลล์ที่มีประสิทธิภาพเทียบเท่ากับแผงโซลาร์เซลล์ใหม่ในราคาที่เหมาะสม
บทสรุป
ประเด็นสำคัญก็คือ เมื่อพูดถึงการรีไซเคิลแผงโซลาร์เซลล์ ไม่ใช่เรื่องง่ายและกระบวนการนี้มีความซับซ้อนมากมายแต่นั่นไม่ได้หมายความว่าเราสามารถเพิกเฉยต่อการรีไซเคิล PV และปล่อยให้พวกมันไปฝังกลบได้เราควรเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมมากขึ้นด้วยการรีไซเคิลแผงโซลาร์เซลล์เพียงเพื่อเหตุผลเห็นแก่ตัวหากไม่มีเหตุผลอื่น ในระยะยาว เราจะดูแลการดำรงชีวิตของเราด้วยการปฏิบัติต่อแผงโซลาร์เซลล์ด้วยความจริงใจ
เวลาโพสต์: 07 เม.ย.-2024