Репортаж от Wedoany，Исследователи из Университета Нового Южного Уэльса (UNSW), Гданьского технологического университета и Польской академии наук в ходе совместной работы экспериментально проанализировали отслужившие солнечные панели, собранные в различных регионах Австралии, и оценили возможность повторного использования очищенных ключевых компонентов для производства новых панелей. Данное исследование направлено на решение проблемы утилизации фотоэлектрических отходов и предоставление данных для разработки процессов переработки.
Научные сотрудники Оливия Боуэн, Анна Кучиньска-Лазевска, Ронг Дэн и Яцек Клуска отобрали 12 модулей, произведённых компаниями из Германии, Китая, Южной Кореи и США. После разборки модулей были получены образцы алюминиевых рам, стекла и солнечных элементов для проведения элементного анализа.
Результаты исследования были опубликованы в статье под названием «Beyond Assumptions: Experimental Characterisation of End-of-Life Photovoltaic Module Components in Australia to Facilitate Recycling» в журнале Science Direct. Результаты показали, что, хотя состав материалов разных модулей различается, все ключевые компоненты подлежат переработке. Содержание алюминия в алюминиевых рамах достигает от 96,3% до 98,3%, что делает их пригодными для переработки и позволяет значительно сэкономить затраты первичной энергии. Однако поверхностное покрытие рам содержит большое количество серы, что снижает их чистоту и экономическую ценность.
Стеклянные компоненты соответствуют стандартам сырья для производства нового стекла, но содержат следы сурьмы, свинца, хрома и железа. При этом сурьма, добавляемая для повышения светопропускания, классифицируется как опасное вещество, подлежащее регулированию. Исследование указывает, что содержание сурьмы в солнечных панелях может превышать пороговые значения, и переработчикам потребуются специальные лицензии и процедуры мониторинга для безопасной обработки стекла, содержащего сурьму.
Анализ ламината показал, что кристалличность этиленвинилацетата (ЭВА) с высокой степенью сшивки составляет менее 17%, что свидетельствует о сохранении защитной функции даже в отслуживших модулях. Исследователи отмечают, что понимание структуры ЭВА и степени его сшивки имеет решающее значение для оптимизации методов расслоения, и проведение анализа ЭВА перед выбором метода расслоения будет способствовать этому процессу.
Состав элементов в пластинах от разных производителей существенно различается. Отраслевые тенденции показывают снижение содержания серебра в более новых панелях. Содержание меди варьируется в зависимости от технологии изготовления элементов. Исследователи указывают, что серебро может составлять до 47% от восстановительной стоимости панели, и тенденция к снижению его содержания может привести к уменьшению будущих доходов переработчиков. Кроме того, наличие свинца и олова во всех образцах подчёркивает необходимость осторожного обращения с опасными материалами, особенно в аспекте очистки сточных вод.
Исследование показывает, что различия между панелями разных производителей могут создавать препятствия для коммерческих процессов переработки. Ценность как алюминия, так и стекла снижается из-за загрязнения примесями. Переработка стекла «критически зависит» от отсутствия загрязнения другими металлами; дробление или измельчение панелей может привести к загрязнению стекла серебром и медью, что снизит его ценность и может сделать невозможной переработку крупнейшего компонента панели. Исследователи рекомендуют, что даже без учёта ламината элементов, простое механическое удаление этих компонентов может предотвратить попадание значительного количества отходов на свалки. Эти экспериментальные данные призваны предоставить информацию исследователям, разрабатывающим процессы переработки, предприятиям и лицам, формирующим политику, чтобы помочь оптимизировать стратегии переработки для растущего потока фотоэлектрических отходов в Австралии и на аналогичных рынках.
