Solarni moduli kao ekološki problem?
17. kolovoza 2021
Solarni moduli proizvode električnu energiju bez emisije ugljičnog dioksida. Ali za proizvodnju modula, kablova, postolja i ostalih dijelova troši se energija. A jednim dijelom ta se energija proizvodi i uz emisiju CO2.
Posebno mnogo energije „proguta" proizvodnja silicija, stakla i aluminija koji se koriste u tim panelima. A koliko je produkcija održiva, to ovisi o „mješavini" struje koju se koristi. U Kini se u velikoj mjeri koristi struja dobivena iz ugljena, po podacima iz studije Saveznog ureda za okoliš (UBA) takav način proizvodnje u konačnici znači emisiju i do 40% više CO2 nego u procesu proizvodnje modula u europskoj energetskoj mreži.
Ovisno o vrsti panela i mjestu na kojem ih se montira, moduli su tek nakon 5 do 25 mjeseci korištenja proizveli onoliko energije koliko je bilo potrebno da ih se proizvede.
Koliki je vijek trajanja panela?
Prvi solarni moduli s „priključkom” na strujnu mrežu u Njemačkoj i drugim zemljama su instalirani u 80-im godinama prošlog stoljeća. Neki od tih modula još uvijek su u funkciji. Na nove module se jednim dijelom daje garancija za razdoblje i do 30 godina.
Ali solarne ćelije mogu trajati i još duže. Moduli kod kojih je na stražnjoj strani ugrađeno staklo, posebno su robusni i danas se upravo ta vrsta sve više proizvodi. Što je moguće duži vijek trajanja solarnih postrojenja je ekološki gledano itekako smislen – jer se tako smanjuje emisija CO2, a istovremeno i troškovi proizvodnje struje.
Može li se module uopće popraviti?
Solarni paneli su vrlo jednostavno konstruirani. Sastoje se od specijalne staklene ploče koja propušta svjetlost, ispod koje je plastična folija (EVA) koja također propušta svjetlost, silicijska ćelija širine od samo 2 milimetra sa skroz tankim metalima i strujnim vodičima. Iza ćelije je također plastična folija (EVA), a onda na stražnjoj strani posebna zaštitna folija ili staklo. Sve to je međusobno povezano i u pravilu zabrtvljeno u aluminijskom okviru.
Solarni moduli su iznimno robusni. Kvarovi su rijetki. Ali ako ipak dođe do njih, popravke su uglavnom moguće.
Ako pukne staklo na prednjoj strani, na primjer zbog ekstremne tuče, modul se treba zamijeniti. U suprotnom u unutrašnjost panela prodire vlaga i tako se smanjuje kapacitet samog postrojenja. Kod solarnih modula u slučaju kvara nije moguće samo zamijeniti staklo, kao na primjer kod prozora.
Tijekom višegodišnjeg korištenja modula može se dogoditi i da brtvilo i folija na stražnjoj strani “popuste” i postanu šupljikavi. U tom slučaju se foliju može zabrtviti uz pomoć ljepljive paste. S vremenom šupljikavi mogu postati i električni kablovi, a pokvare se i diode u priključnoj kutiji. Njih se u pravilu može zamijeniti bez većih komplikacija.
Štetni za okoliš?
Kod panela koji nisu oštećeni po navodima UBA ne postoji nikakva opasnost da bi u okolišu mogli završiti neki opasni materijali. Opasnost ne prijeti ni od modula kod kojih je oštećena staklena ploča. Ali u većinu modula su, i to u manjim količinama, ugrađene i neke tvari koje su štetne po okoliš. U svijetu dominiraju kristalni solarni modulu (tržišni udio je oko 95%), kod njih se primjerice u svakom modulu, odnosno u tinol žici, nalazi i do 1 gram olova. Neki proizvođači u potpunosti su u međuvremenu odustali od korištenja toksičnog olova.
U takozvanim panelima s tankim amorfnim slojem (tržišni udio 5%) ugrađuje se i otrovni teški metal kadmij, i do 1,4 grama po modulu. No, proizvođači takvih modula od mušterija preuzimaju stare, rabljene module i iz njih vade kadmij i olovo, te druge neotrovne metale poput srebra, bakra i telura.
U Europi se stare module koji se povlače iz upotrebe mora zbrinjavati u składu s važećim pravilima. U većini drugih zemalja takvih pravila za sada još nema. Tim se propisima želi spriječiti da solarni paneli zagađuju okoliš, odnosno da ih njihovi vlasnici bacaju u prirodu i da štetne tvari iz modula završe u zemlji ili podzemnim vodama. Osim toga u modulima se nalaze i vrijedne sirovine koje se može iskoristiti u proizvodnji novih panela.
Kako funkcionira reciklaža?
U reciklažnim dvorištima u Njemačkoj se najprije provjerava funkcioniraju li još uvijek moduli koje se tamo dostavlja. Ako je to slučaj, starije modele se jednim dijelom popravlja i prodaje.
Prilikom recikliranja se najprije uklanja aluminijski okvir, kablove i priključne kutije. Onda se kristalne module usitnjava, a uz pomoć raznih tehnologija razdvaja se staklo, metale i folije. Metale i olovo se posebno sortira i ponovno koristi. Komadići stakla se koriste uglavnom za toplinsku izolaciju (staklena vuna). A plastičnu foliju se spaljuje u postrojenjima za proizvodnju energije. Stručnjaci za zaštitu okoliša i sirovine tvrde da još ima puno prostora za poboljšanja u procesu reciklaže. Visokovrijedno staklo iz starijih modula bi se po njihovom mišljenju moglo koristiti i u proizvodnji novih modula, umjesto da se, kao za sada, koristi u proizvodnji niskovrijednih izolacijskih materijala.
U jednom starom modulu ugrađeno je sirovina u vrijednosti od 10 do 30 eura. Za reciklažnu industriju je globalni bum fotovoltaika stoga tržište budućnosti. U idućim desetljećima će diljem svijeta biti ugrađeni milijuni novih solarnih panela.
Poduzeće Flaxres iz njemačkog Dresdena ima dugoročne planove i namjerava postaviti mobilne centre za zbrinjavanje otpada u starim solarnim parkovima. Tako bi se automatski na licu mjesta moglo „rastavljati” stare panele i razdvajati staklo, silicij, metale i plastiku. Taj način rastavljanja modula uz pomoć munja je ekološki čist, traje samo 10 sekundi i gotovo u potpunosti bi reducirao komplicirani (i skupi) transport za potrebe reciklaže.