Kada je reč o solarnim panelima razmišlja se samo o njihovim benefitima, a da li se dovoljno razmišlja o njihovom negativnom uticaju na životnu sredinu?
Solarna energija je sada najjeftiniji oblik proizvodnje električne energije, ali postoji i „tamna“strana za koju mnogi nisu znali.
Naime, proizvodnja solarnih panela je prilično „prljav proces“ od početka do kraja. Slobodni silicijum ili kristalni kvarc mogu da uzrokuju plućnu bolest silikozu kod radnika u rudniku, a tokom proizvodnje solarnih ćelija koristi se velika količina energije, vode i toksičnih hemikalija.
Drugi problem je životni vek solarnih ćelija, koji je procenjen na oko 25 godina, sa prosečnim gubicima efikasnosti od 0,5% godišnje, što znači da uskoro ističe vreme za sve instalirane panele tokom „solarnog buma“ početkom 2000-tih. Međunarodna agencija za obnovljivu energiju (IREA) predviđa da ćemo do 2050. godine imati oko 78 miliona tona ovog e-otpada, a do tada ćemo na godišnjem nivo integrisati novih budućih šest miliona tona solarnog e-otpada.
Kako se prave solarni paneli
Solarni paneli se mogu razvrstati na tri osnovna tipa: monokristalni, polikristalni i tankoslojni.
Kod monokristalnih svaka ćelija solarnog panela je napravljena od jednog silicijumskog kristala. Ovi paneli obično su crne boje.
Polikristalni paneli imaju pomešani, višestrani izgled jer su napravljeni od nekoliko kristala silicijuma i obično su plavi zbog premaza koji ima omogućava bolje performanse. Tankoslojni paneli su oni koje najčešće možete videti u digitronima i satovima, napravljeni od amorfnog silicijuma i imaju najmanju efikasnost.
Bez obzira na vrstu solarnih panela, proizvodnja solarnih ćelija obično počinje peskom i to obično kvarcnim peskom koji se obrađuje na visokim temperaturama. Kvarc se prvenstveno prečišćava u silicijum metalurškog kvaliteta, a zatim se prečišćava u polisilicijum. Na ovaj način se stvara visokotoksično jedinjenje zvano silicijum tetrahlorid. Ovo jedinjenje je samo po sebi dovoljno štetno, ali ako se ono baci i dođe u kontakt sa vodom, oslobađa se hlorovodonična kiselina.
Dobijenom polisilicijumu se u daljoj proizvodnji dodaje bor, da bi se silicijumu obezbedila pozitivna polarnost. Dobijeni elementi se zatim seku na tanke trake debljine papira koje se premazuju određenom supstancom zbog koje ćelije upijaju umesto da odbijaju sunčevu svetlost.
Ćelije se tretiraju fosfornim premazom koji pomaže u procesu pretvaranja sunčeve energije u električnu. Ćelije se peku u peći i zatim međusobno spajaju u solarne panele. Sloj zaštitnog stakla se postavlja na prednju stranu, a trajni polimer na zadnju koji štiti ćelije od prljavština i oštećenja.
Reciklaža solarnih panela
Ukoliko će pravilno čiste i održavaju, solarni paneli mogu efikasno raditi i nekoliko decenija. Sa druge strane ukoliko se oštete postaju znatno manje efikasni i dosta ranije prestaju potpuno da rade. Najlogičnije rešenje bi bila reciklaža svih dotrajalih panela ali to ipak nije tako jednostavno.
U najvećem broju slučajeva ljudi ne kupuju samostalno panele u velikim prodavnicama, već ih poručuju od kompanija koje ih zatim i instaliraju. Na tim kompanijama bi trebala i da bude odgovornost daljeg rada panela kao i njihova reciklaža kada za to dođe vreme. Problem nastaje jer nisu svi svesni podatka da se solarni paneli mogu reciklirati, već ova vrsta otpada često završi na deponijama koje nisu pod posebnim nadzorom, kakav je najviše slučaj u Sjedinjenim Američkim Državama.
Sa druge strane okeana, Evropa prednjači u pogledu reciklaže e-otpada. Evropska Unija ima zakon prema kom se nalaže da proizvođači solarnih panela na kraju životnog veka deinstaliraju ranije postavljene panele i recikliraju ih. Velika Britanija čak ima rafineriju u kojoj se koriste mikrobi umesto cijanida za razgradnju e-otpada i odvajanje plemenitih metala. U Francuskoj se nalazi fabrika Veolia, koja je jedina fabrika za reciklažu fotonaponskih sistema u komercijalnim razmerama. Njihova partnerska kompanija PVCycle, tokom 2017. godine je prikupila 2.400 tona panela širom Francuske koji su završili svoj životni vek. Iz Veolia ističu da su u stanju da postignu stopu obnovljivosti prikupljenog metala i stakla do 95%.
U SAD-u ne postoji savezni zakon o reciklaži solarnih panela, a samo Vašington i Njujork imaju određene zakone iz ove oblasti. Kao rezultat ovakvog sistema reciklira se samo 10% solarnih panela u SAD, a ostalih 90% završava na deponijama, ispuštajući olovo i druge toksične hemikalije u zemlju.
Problem reciklaže sigurno nastaje i zbog činjenice da cena reciklaže po panelu košta između 12 i 15 dolara, plus troškovi transporta, dok bacanje panela na deponiju košta 1 dolar po panelu.
Neosporno je da je zaista neopravdano porediti štetu koja nastaje proizvodnjom solarnih panela, sa onom koja nastaje sagorevanjem fosilnih goriva radi stvaranja električne energije. Ipak, trebalo bi da se zapitamo da li pravimo dodatni problem planeti dok rešavamo onaj primarni. Ukoliko se uskoro ne pronađe rešenje za reciklažu panela na globalnom nivou, sigurno je da ćemo zapasti u ozbiljnu ekološku krizu i na ovom polju.
E2 portal (Hackaday.com)
