Während die Photovoltaikbranche heute stark expandiert, reift das Recycling von Photovoltaikmodulen allmählich heran. Der Recyclingwert von gebrauchten Solarmodulen hängt von ihrer Materialzusammensetzung ab, was zu einer wirklich grünen Stromerzeugung während des gesamten Lebenszyklus beiträgt und somit die Entwicklung der Solarindustrie fördert.
In der Regel gibt es zwei Möglichkeiten, mit den aus Kraftwerken zurückgewonnenen Zellen umzugehen. Die erste besteht darin, die gut erhaltenen Module weiterzuverkaufen oder zu exportieren, um sie für andere Zwecke zu nutzen. Die zweite Möglichkeit besteht darin, die nicht mehr verwendbaren Module zu zerlegen und die Rohstoffe direkt zu recyceln.
Was ist der Grund für das Recycling von Solarmodulen?
Eine Studie der EU-Organisation PV CYCLE ergab, dass Glas etwa 70 % des Gesamtgewichts gebrauchter Photovoltaikmodule ausmacht, Aluminium etwa 18 % und Halbleitermaterial etwa 4 %. Halbleiter, insbesondere Gallium, Indium, Silber und Tellur, die 4 % des Halbleitermaterials ausmachen, können durch das Recycling gebrauchter Photovoltaik-Module zurückgewonnen werden. Andere Spitzentechnologien können die zurückgewonnenen seltenen Metalle verwenden, um die Gewinnung neuer Ressourcen zu reduzieren, den Energieverbrauch bei der Gewinnung neuer Ressourcen zu senken und die Auswirkungen auf die Umwelt zu verringern. Die derzeit verfügbaren Recyclingtechnologien ermöglichen eine Rückgewinnungsrate von bis zu 96 % für Photovoltaikmodule. Mit der Verbesserung der Technologie werden die Recyclingraten in Zukunft weiter steigen.
Rystad Energy prognostiziert, dass die PV-Recyclingindustrie bis 2035 8 % Polysilizium, 11 % Aluminium, 2 % Kupfer und 21 % Silber liefern kann, um die Materialien zu decken, die für die im Jahr 2020 installierten PV-Module benötigt werden.
Nationale PV-Recyclingpolitik
In den letzten Jahren wurden verschiedene nationale Strategien für das Recycling von Photovoltaikmodulen eingeführt.
Die EU PV CYCLE wurde 2007 gegründet und widmet sich der Rückgewinnung und dem Recycling ausgedienter kristalliner Silizium-Photovoltaikmodule. Mit Partnern wie Logistik- und Transportunternehmen hat sie ein Recycling-Netzwerk aufgebaut. Die Organisation hat seit ihrer Gründung im Jahr 2010 über 60.000 Tonnen veralteter kristalliner Silizium-PV-Module gesammelt und verarbeitet.
Anfang 2023 genehmigte die koreanische Regierung ein neues Programm zum Recycling von Solarmodulen. Um das Ökosystem zu schützen, soll das Programm Solaranlagenhersteller dazu ermutigen, Module wiederzuverwenden und die Verwendung gefährlicher Stoffe zu reduzieren.
Die niederländische Regierung hat kürzlich angekündigt, dass sie die Recyclinggebühr für Photovoltaik-Module ab dem 1. Juli 2023 erhöhen wird. Dies ist eine Reaktion auf den starken Anstieg der Menge a Photovoltaik-Abfallmodulen in der Nation. Die niederländischen Importeure, die Solarmodule an einheimische Verbraucher verkaufen, müssen dann einen Recyclingbeitrag von 40 Euro (42,50 US-Dollar) pro Tonne entrichten. Dieser Beitrag unterscheidet sich von den derzeitigen 6,50 US-Dollar für das Recycling von Solarmodulen.
Seit 2018 gibt es in Deutschland ein Elektrogesetz (ElektroG), das die Anforderungen der zuvor von der EU erlassenen WEEE-Richtlinie erfüllt und die Entsorgung ausgedienter PV-Module regelt. Eine Recyclingquote von 85 % für stillgelegte Photovoltaikmodule und eine Recyclingquote von 80 % für zurückgewonnene Materialien wurden festgelegt. Darüber hinaus werden stillgelegte Module in verschiedenen Situationen bestimmten Stilllegungsverfahren unterzogen.
Verfügbare Recyclingtechnologien
Bestehende Recyclingtechnologien: Physikalische, Pyrolyse- und chemische Verfahren sind die wichtigsten:
1) Die Vorteile der physikalischen Methode sind die niedrigen Kosten und die Einfachheit des Verfahrens; Der Nachteil besteht darin, dass die Rückgewinnungsrate niedrig ist, das Metall in der Solarzelle nicht zurückgewonnen werden kann und das zurückgewonnene Material nicht besonders rein ist.
2) Der Vorteil der Pyrolyse besteht darin, dass die Kosten niedrig sind, die Rückgewinnungsrate hoch ist und die Metallrückgewinnung durch Luftverbrennung möglich ist. Der Nachteil der Pyrolyse besteht darin, dass schädliche Gase freigesetzt werden, die die Umwelt verschmutzen und eine erneute Behandlung erfordern.
3) Hohe Rückgewinnungsraten und Unversehrtheit des zurückgewonnenen Materials sind Vorteile chemischer Verfahren mit Trichlorethylen-Lösungsmitteln; Die hohen Kosten sind jedoch ein Nachteil.
Es ist noch Zeit, bis eine große Anzahl von Photovoltaikmodulen entsorgt wird, und die Forschung im Bereich der Recyclingtechnologie für ausgediente Photovoltaikmodule muss weiter vorangetrieben werden, um kostengünstige und effiziente Technologien zu finden.
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