هل الألواح الشمسية قابلة لإعادة التدوير؟حل مشكلة النفايات الكهروضوئية واسعة النطاق

مما تتكون الألواح الشمسية؟

الألواح الشمسية القائمة على السيليكونهل الألواح الشمسية قابلة لإعادة التدوير؟تعتمد الإجابة على المادة المصنوعة منها الألواح الشمسية.للقيام بذلك، يجب أن تعرف شيئًا عن النوعين الرئيسيين من الألواح الشمسية.يعتبر السيليكون أشباه الموصلات الأكثر استخدامًا في صنع الخلايا الشمسية.وهي تمثل أكثر من 95% من الوحدات المباعة حتى الآن، وهي ثاني أكثر المواد الموجودة على الأرض وفرة، يليها الأكسجين.تتكون خلايا السيليكون البلورية من ذرات السيليكون المترابطة في شبكة بلورية.توفر هذه الشبكة بنية منظمة تسمح بتحويل الطاقة الضوئية إلى طاقة كهربائية بكفاءة أكبر.توفر الخلايا الشمسية المصنوعة من السيليكون مزيجًا من التكلفة المنخفضة والكفاءة العالية والعمر الطويل، حيث من المتوقع أن تستمر الوحدات لمدة 25 عامًا أو أكثر، وتنتج أكثر من 80٪ من الطاقة الأصلية.الألواح الشمسية ذات الأغشية الرقيقة يتم تصنيع الخلايا الشمسية ذات الأغشية الرقيقة عن طريق ترسيب طبقة رقيقة من المواد الكهروضوئية على مادة داعمة مثل البلاستيك أو الزجاج أو المعدن.هناك نوعان رئيسيان من أشباه الموصلات الضوئية ذات الأغشية الرقيقة: سيلينيد النحاس والإنديوم والجاليوم (CIGS) وتيلوريد الكادميوم (CdTe).يمكن إيداعها جميعًا مباشرة على الجزء الأمامي أو الخلفي من سطح الوحدة.يعد CdTe ثاني أكثر المواد الكهروضوئية شيوعًا بعد السيليكون، ويمكن تصنيع خلاياه باستخدام عمليات تصنيع منخفضة التكلفة.المشكلة هي أنها ليست فعالة مثل السيليكون الجيد.أما خلايا CIGS، فهي تتمتع بأفضل خصائص المواد الكهروضوئية ذات الكفاءة العالية في المختبر، ولكن تعقيد الجمع بين 4 عناصر يجعل الانتقال من المختبر إلى مرحلة التصنيع أكثر صعوبة.يتطلب كل من CdTe وCIGS حماية أكبر من السيليكون لضمان تشغيل طويل الأمد.

كم طولهالألواح الشمسيةآخر؟

تعمل معظم الألواح الشمسية السكنية لمدة لا تقل عن 25 عامًا قبل أن تبدأ في التدهور بشكل كبير.حتى بعد 25 عامًا، يجب أن تنتج الألواح الخاصة بك طاقة بنسبة 80% من معدلها الأصلي.لذلك، ستستمر الألواح الشمسية في تحويل ضوء الشمس إلى طاقة شمسية، لكنها ستصبح أقل كفاءة بمرور الوقت.من غير المعروف أن تتوقف اللوحة الشمسية عن العمل تمامًا، لكن عليك أن تدرك أن التدهور عادة ما يكون كافيًا للتفكير في الاستبدال.بالإضافة إلى التدهور الوظيفي القائم على الوقت، هناك عوامل أخرى يمكن أن تؤثر على كفاءة الألواح الشمسية.خلاصة القول هي أنه كلما طالت فترة إنتاج الألواح الشمسية للكهرباء بشكل فعال، زادت الأموال التي توفرها.

النفايات الكهروضوئية – النظر إلى الأرقام

وفقا لسام فاندرهوف من شركة Recycle PV Solar، فإن 10% من الألواح الشمسية يتم إعادة تدويرها حاليا، ويذهب 90% منها إلى مكب النفايات.ومن المتوقع أن يصل هذا الرقم إلى التوازن حيث يحقق مجال إعادة تدوير الألواح الشمسية قفزات تكنولوجية جديدة.فيما يلي بعض الأرقام التي يجب مراعاتها:

ومن المتوقع أن تولد الدول الخمس الكبرى ما يقرب من 78 مليون طن من نفايات الألواح الشمسية بحلول عام 2050

تتكلف إعادة تدوير الألواح الشمسية ما بين 15 إلى 45 دولارًا

تبلغ تكلفة التخلص من الألواح الشمسية في مدافن النفايات غير الخطرة حوالي دولار واحد

تبلغ تكلفة التخلص من النفايات الخطرة في مكب النفايات حوالي 5 دولارات

يمكن أن تصل قيمة المواد المعاد تدويرها من الألواح الشمسية إلى حوالي 450 مليون دولار بحلول عام 2030

وبحلول عام 2050، قد تتجاوز قيمة جميع المواد المعاد تدويرها 15 مليار دولار.

يستمر استخدام الطاقة الشمسية في النمو، وليس من المستبعد أن يتم تجهيز جميع المنازل الجديدة بألواح الطاقة الشمسية في المستقبل البعيد.تتطلب إعادة تدوير المواد القيمة، بما في ذلك الفضة والسيليكون، من الألواح الشمسية حلولاً مخصصة لإعادة تدوير الألواح الشمسية.إن الفشل في تطوير هذه الحلول، إلى جانب السياسات الداعمة لتبنيها على نطاق واسع، يشكل وصفة أكيدة للكارثة.

هل يمكن إعادة تدوير الألواح الشمسية؟

غالبًا ما تكون الألواح الشمسية مصنوعة من مواد قابلة لإعادة التدوير أو قابلة لإعادة الاستخدام.تشكل المكونات مثل الزجاج وبعض المعادن حوالي 80٪ من كتلة اللوحة الشمسية ومن السهل نسبيًا إعادة تدويرها.وبالمثل، يمكن إعادة تدوير البوليمرات والمكونات الإلكترونية الموجودة في الألواح الشمسية.لكن واقع إعادة تدوير الألواح الشمسية أكثر تعقيدًا من تفكيكها وإعادة استخدام مكوناتها.عمليات إعادة التدوير المستخدمة حاليًا ليست فعالة.وهذا يعني أن تكلفة إعادة تدوير المادة قد تكون أعلى من تكلفة تصنيع الألواح الجديدة.