సోలార్ ప్యానెల్ రీసైక్లింగ్ యొక్క సవాళ్లు

వచ్చే దశాబ్దంలో సోలార్ ప్యానెల్ వ్యర్థాలు 4000 శాతానికి పైగా పెరగనున్నాయి.ఈ వాల్యూమ్‌లను నిర్వహించడానికి సోలార్ ప్యానెల్ రీసైక్లింగ్ పరిశ్రమ సిద్ధంగా ఉందా?కొత్త ప్యానెళ్లకు డిమాండ్ విపరీతంగా పెరగడం మరియు ముడి పదార్థాల కొరతతో, రేసు కొనసాగుతోంది.

సోలార్ ప్యానల్రీసైక్లింగ్ నిజమైన సవాలుగా మారుతోంది.UK యొక్క నికర జీరో వ్యూహానికి కీలకం, సౌరశక్తి అనేది వ్యాపారాలు మరియు గృహాలకు శాశ్వతమైన మరియు స్థిరమైన ఎంపిక, మరియు ఇది వేగంగా అభివృద్ధి చెందుతోంది.

2021లో, UK 730MW కొత్త సౌర సామర్థ్యాన్ని జోడించింది, మొత్తం వాల్యూమ్‌ను 14.6GWకి తీసుకుంది, 2020 నుండి 5.3 శాతం పెరుగుదల, మరియు - 2022 రెండవ త్రైమాసికంలో - UK మొత్తం విద్యుత్ ఉత్పత్తిలో సౌర శక్తి 6.4 శాతం దోహదపడింది.ఏప్రిల్ ఎనర్జీ సెక్యూరిటీ స్ట్రాటజీలో, డిపార్ట్‌మెంట్ ఫర్ బిజినెస్, ఎనర్జీ అండ్ ఇండస్ట్రియల్ స్ట్రాటజీ (BEIS) ధృవీకరించింది, 2035 నాటికి, UK యొక్క సౌర విస్తరణ ఐదు రెట్లు పెరుగుతుందని అంచనా వేయబడింది, ఇది మొత్తం వాల్యూమ్ 70GWకి చేరుకుంటుంది: UK యొక్క అంచనాలో దాదాపు 15 శాతం మెకిన్సే ప్రకారం (మరియు పెరుగుతున్న) విద్యుత్ అవసరాలు.

సోలార్ ప్యానెల్‌లు 30 ఏళ్ల జీవితకాలం ముగిసిన తర్వాత వాటి గురించి ఏమి చేయాలనేది ఉద్భవిస్తున్న సమస్య.మార్కెట్ వృద్ధి భవిష్యత్తులో పెరుగుతూనే ఉన్నందున, సోలార్ వ్యర్థాల కుప్ప కూడా పెరుగుతుంది.ఇంటర్నేషనల్ రెన్యూవబుల్ ఎనర్జీ ఏజెన్సీ (IRENA) ప్రకారం, UK రాబోయే దశాబ్దంలో 30,000 టన్నుల సౌర వ్యర్థాలను ఉత్పత్తి చేస్తుందని అంచనా వేయబడింది.అదనంగా, పనికిరాని ప్యానెల్‌ల పెరుగుదల 2030లలో మార్కెట్‌లోకి వస్తుందని అంచనా వేయబడింది.సౌర ఫలకాలనుసహస్రాబ్ది నుండి క్షీణించడం ప్రారంభమవుతుంది.2030లో సౌర ఫలకాల నుండి ప్రపంచ వ్యర్థాలు 1.7 మిలియన్ మరియు ఎనిమిది మిలియన్ టన్నుల మధ్య ఉంటాయని IRENA అంచనా వేసింది.

ఇంకా, వర్జిన్ కాంపోనెంట్‌ల లభ్యతను అధిగమించడానికి ప్యానెల్‌ల డిమాండ్‌తో ముడి పదార్థాల సరఫరాలో సంభావ్య అడ్డంకి ఏర్పడుతుంది.

పనికిరాని ప్యానెల్‌ల పెరుగుదలను నిర్వహించడానికి మరియు కొత్త సౌర ఫలకాల తయారీకి మద్దతు ఇవ్వడానికి సోలార్ ప్యానెల్ రీసైక్లింగ్ పరిశ్రమ దాని సామర్థ్యాన్ని పెంచుకోవడానికి ఒత్తిడిని పెంచుతోంది.జూలైలో, సామ్ వాండర్‌హూఫ్, సౌర పరిశ్రమ నిపుణుడు, - ప్రపంచవ్యాప్తంగా - పది ఫోటోవోల్టాయిక్ (PV) ప్యానెల్‌లలో ఒకటి రీసైకిల్ చేయబడుతుందని, మిగిలినవి ల్యాండ్‌ఫిల్‌లో ముగుస్తాయి, మళ్లీ IRENA నుండి డేటాను సూచిస్తాయి.

నియంత్రణ & సమ్మతి

UK లోపల,సౌర ఫలకాలను అధికారికంగా వర్గీకరించారుఎలక్ట్రికల్ మరియు ఎలక్ట్రానిక్పరికరాలు(EEE), ఒక ప్రత్యేక వర్గం 14 కింద. అలాగే, PV ప్యానెల్‌లు వేస్ట్ EEE (WEEE) నిబంధనల పరిధిలోకి వస్తాయి;వారి జీవితాంతం పర్యవేక్షించబడుతుంది మరియు ఘన సోలార్ ప్యానెల్ రీసైక్లింగ్ మౌలిక సదుపాయాల అభివృద్ధి ఇప్పటికే జరుగుతోంది.

సోలార్ ప్యానల్ నిర్మాతలు ప్రొడ్యూసర్ కంప్లయన్స్ స్కీమ్ (PCS)లో చేరవలసి ఉంటుంది, మార్కెట్‌కు పరిచయం చేయబడిన టన్నులను నివేదించడం మరియు ఆ యూనిట్ల యొక్క భవిష్యత్తు రీసైక్లింగ్‌ను కవర్ చేయడానికి సమ్మతి గమనికలను పొందడం.వారు మెటీరియల్ కూర్పు మరియు సరైన పారవేయడం యొక్క వినియోగదారులకు మరియు చికిత్స సౌకర్యాలకు సలహా ఇవ్వడానికి ఉత్పత్తులను తప్పనిసరిగా గుర్తించాలి.

అదే సమయంలో, పంపిణీదారులు తప్పనిసరిగా జీవితాంతం ఉత్పత్తులను సేకరించాలి.వారు తప్పనిసరిగా PV వ్యర్థాల కోసం టేక్-బ్యాక్ విధానాన్ని కలిగి ఉండాలి లేదా ప్రభుత్వం ఆమోదించిన టేక్-బ్యాక్ స్కీమ్‌కు సహకరించాలి.

అయినప్పటికీ, WEEE సమ్మతి రుసుము నుండి నిధులు సమకూర్చబడిన NGO అయిన మెటీరియల్ ఫోకస్ యొక్క చీఫ్ ఎగ్జిక్యూటివ్ స్కాట్ బట్లర్ ప్రకారం, సౌర ఫలకాల పునరుద్ధరణను ప్రభావితం చేసే కొన్ని విలక్షణమైన పరిగణనలు ఉన్నాయి: “PVతో మీరు ఇన్‌స్టాలర్/డీఇన్‌స్టాలర్ సంబంధం ఉంటుందని ఆశించవచ్చు. గృహాలు.ఇది దేశీయ ఉత్పత్తి అయినప్పటికీ, చాలా మంది వ్యక్తులు తమను తాము నిర్వహించుకోగలిగేది కాదు.

“డీఇన్‌స్టాలేషన్‌లో మెయిన్స్ ఎలక్ట్రిక్స్ కోసం రిజిస్టర్డ్ ప్రొఫెషనల్‌ని కలిగి ఉండాలని నేను ఊహించాను… మరియు వారు ఈ [వ్యర్థాలను] నిర్వహించడానికి కీలకం కావచ్చు.వ్యర్థాలను నిర్వహించడానికి అవి సన్నద్ధం కానందున ఇది కష్టంగా ఉన్నప్పటికీ, వ్యర్థాలను క్యారియర్‌గా మార్చడం అంత కష్టం కాదు.

తయారీలో వైవిధ్యం కారణంగా ఇప్పుడు జీవితాంతం చేరుకుంటున్న సౌర ఫలకాలను రీసైకిల్ చేయడం సవాలుగా మారవచ్చని బట్లర్ పేర్కొన్నాడు: “రీసైక్లింగ్ పరంగా, PVలతో ఉన్న సవాలు కెమిస్ట్రీని అర్థం చేసుకోగలదని నేను భావిస్తున్నాను ఎందుకంటే, ముఖ్యంగా ప్రారంభంలో, అనేక రకాల రసాయన మిశ్రమాలు జరుగుతున్నాయి.ఇప్పుడు బయటకు రావడం ప్రారంభించబోయే అంశాలు చాలా పాతవి, 20 సంవత్సరాలు చాలా సుదీర్ఘ చక్రం.కాబట్టి మార్కెట్‌లో ఎవరు ఏమి ఉంచారు మరియు అది ఏమిటి అనేదానిపై ప్లగ్ చేయవలసిన సమాచార అంతరం ఉండవచ్చు.

రీసైక్లింగ్ ప్రక్రియలు

ప్యానెల్‌ల రీసైక్లింగ్ ప్రక్రియలు సౌర ఫలక కూర్పు ప్రకారం మారుతూ ఉంటాయి, వీటిలో అత్యంత సాధారణమైనది సిలికాన్ ఆధారితం.స్థోమత మరియు వశ్యతకు ప్రసిద్ధి చెందిన సిలికాన్ సోలార్ ప్యానెల్‌లు 2020లో మార్కెట్‌లో 73.3 శాతం వాటాను కలిగి ఉన్నాయి;సన్నని చలనచిత్రం 10.4 శాతం మరియు ఇతర పదార్థాల నుండి తయారు చేయబడిన ప్యానెల్లు (డై-సెన్సిటైజ్డ్, సాంద్రీకృత ఫోటోవోల్టాయిక్, ఆర్గానిక్ హైబ్రిడ్లు) మిగిలిన 16.3 శాతాన్ని సూచిస్తాయి (చౌదరి మరియు ఇతరులు, 2020).

సేకరించినప్పుడు, ఏదైనాPV ప్యానెల్విడదీయడం కష్టం.అల్యూమినియం ఫ్రేమ్ మరియు జంక్షన్ బాక్స్ కేవలం తగినంతగా తొలగించబడతాయి;సవాలు చేసే భాగం లామినేటెడ్ ఫ్లాట్ గ్లాస్ షీట్, ఇందులో తక్కువ మొత్తంలో ఫెర్రస్ మరియు ఫెర్రస్ లోహాలు, ప్లాస్టిక్‌లు మరియు సెమీకండక్టర్ పదార్థాలు ఉంటాయి.చికిత్స పరిష్కారాలకు సంబంధించి, సవాలు సాంకేతికమైనది కాదు, ఎందుకంటే పైరోలిసిస్, క్రయోజెనిక్ సెపరేషన్ (ఫ్రీజింగ్), మరియు మెకానికల్ ష్రెడింగ్‌లు వేర్వేరు పదార్థాలకు వేరుచేసే పద్ధతులుగా ఉన్నాయి.అతి పెద్ద సవాలు ఏమిటంటే, PV ప్యానెల్‌లు తక్కువ జీవితకాలంతో ప్యాకేజింగ్ వ్యర్థాలు లేదా వినియోగ వస్తువులను పోలి ఉండే వ్యర్థాలను ఉత్పత్తి చేయవు.అందువల్ల, ప్రధాన ప్రశ్న ఆర్థికపరమైనది: వ్యర్థాలు ఎప్పుడు వస్తాయో తెలియని ట్రీట్‌మెంట్ లైన్‌లో ఎవరు పెట్టుబడి పెడతారు?

థిన్-ఫిల్మ్ ప్యానెల్‌లు ట్రీట్‌మెంట్ ప్రాసెస్‌ను కలిగి ఉంటాయి, దీనికి 'కాడ్మియం టెల్యురైడ్' అనే సమ్మేళన లోహాన్ని పర్యావరణపరంగా మంచిగా పునరుద్ధరించడానికి కొన్ని అదనపు దశలు అవసరం.తక్కువ జనాదరణ పొందిన ఎంపిక అయితే, సన్నని-ఫిల్మ్ ప్యానెల్‌లు మరింత సమర్థవంతమైన పదార్థ వినియోగాన్ని కలిగి ఉంటాయి, సన్నగా ఉండే సెమీకండక్టర్‌ను కలిగి ఉంటాయి, తయారీ సమయంలో ఖర్చు మరియు కార్బన్‌పై ఆదా అవుతుంది.ఈ ప్యానెల్‌లు తక్కువ కాంతిలో మరియు 'తీవ్రమైన' కోణాల్లో మెరుగ్గా పని చేస్తాయి, ఇవి నిలువు ఉపరితలాలు మరియు ముఖభాగాలకు ఉపయోగపడతాయి.

పదార్థాలను పునరుద్ధరించడానికి, ఘన మరియు ద్రవ ముక్కలను తిరిగే స్క్రూ ద్వారా వేరు చేయడానికి ముందు, లామినేషన్‌ను తొలగించడానికి సన్నని ఫిల్మ్ PV ప్యానెల్లు తుడిచివేయబడతాయి.ఫిల్మ్ యాసిడ్ మరియు పెరాక్సైడ్ ఉపయోగించి తీసివేయబడుతుంది, తర్వాత కంపనంతో ఇంటర్లేయర్ పదార్థాలను తొలగించడం జరుగుతుంది, మిగిలిన గాజు మరియు మెటల్ వేరు చేయబడి తిరిగి పొందబడతాయి.

స్కేల్ వద్ద సోలార్ ప్యానెల్ రీసైక్లింగ్

ప్రస్తుత రీసైక్లింగ్ కార్యక్రమాలు క్రమంగా పెరుగుతున్నప్పటికీ, ప్రస్తుతం రీసైక్లింగ్‌కు కారణమయ్యే సోలార్ ప్యానెల్ మెటీరియల్స్‌లో 80 నుండి 95 శాతం మాత్రమే తిరిగి పొందబడ్డాయి.దీనిని పురోగమింపజేయడానికి, వ్యర్థ పదార్థాల నిర్వహణ సంస్థ Veolia, EIT రా మెటీరియల్స్ ద్వారా నిధులతో కొనసాగుతున్న ప్రాజెక్ట్‌లో పూర్తి సోలార్ ప్యానెల్ రీసైక్లింగ్‌ను పారిశ్రామిక స్థాయిలో తీసుకురావడానికి ఒక ప్రాజెక్ట్‌కు నాయకత్వం వహిస్తోంది.ReProSolar ఎండ్-ఆఫ్-లైఫ్ ప్యానెల్‌లను రీసైక్లింగ్ చేయడానికి అత్యంత సమర్థవంతమైన ప్రక్రియను అభివృద్ధి చేస్తోంది, ఇది అన్ని సిలికాన్-ఆధారిత PV మాడ్యూల్ భాగాలను పునరుద్ధరించడానికి అనుమతిస్తుంది.

గ్లాస్ ప్లేట్ నుండి సౌర ఘటాన్ని వేరు చేయడానికి డీలామినేషన్ టెక్నాలజీని ఉపయోగించి, భౌతిక మరియు రసాయన ప్రక్రియలు PV మాడ్యూల్‌లను నాశనం చేయకుండా స్వచ్ఛమైన వెండి మరియు సిలికాన్‌తో సహా అన్ని పదార్థాలను తిరిగి పొందుతాయి.

FLAXRES GmbH మరియు ROSI సోలార్ భాగస్వామ్యంతో, రెండుసాంకేతిక సంస్థలుPV ప్యానెళ్ల నుండి ముడి పదార్థాలను తిరిగి పొందేందుకు కొత్త పద్ధతులను అభివృద్ధి చేస్తున్నాయి, ప్రాజెక్ట్ సంవత్సరం చివరి నాటికి పారిశ్రామిక స్థాయిలో సాధ్యతను పరీక్షిస్తుంది, 2024లో జర్మనీలోని ఒక ప్రదర్శన కర్మాగారంలో ఏటా 5,000 టన్నుల డీకమిషన్ చేయబడిన PV మాడ్యూల్స్ ప్రాసెస్ చేయబడతాయి.

పూర్తి రీసైక్లింగ్ ప్రక్రియను వాణిజ్యీకరించడం అనేది ప్రస్తుత మార్కెట్ సవాలును ఎదుర్కోవడంలో కీలకం, ప్యానెళ్ల కోసం పెరుగుతున్న డిమాండ్‌ను తీర్చడానికి మరియు సోలార్ ప్యానెల్ వ్యర్థాల మౌంటు వాల్యూమ్‌లను నిర్వహించడానికి పునరుద్ధరించబడిన PV ప్యానెల్ భాగాల యొక్క బలమైన సరఫరాను తీసుకురావడం.

డిమాండ్ పెరగడంతో అధిక-విలువ PV ప్యానెల్ భాగాలను పునరుద్ధరించడం ద్వారా గణనీయమైన ఆర్థిక లాభాలు పొందవచ్చు.ఉదాహరణకు, వెండి, ప్యానెల్ బరువులో 0.05 శాతంగా ఉండగా, దాని మార్కెట్ విలువలో 14 శాతం ఉంటుంది.ఇతర విలువైన మరియు తిరిగి పొందగలిగే లోహాలలో అల్యూమినియం, రాగి మరియు టెల్లూరియం ఉన్నాయి.రిస్టాడ్ ఎనర్జీ ప్రకారం, ఎండ్-ఆఫ్-లైఫ్ PV ప్యానెల్‌ల నుండి రికవరీ చేయబడిన మెటీరియల్స్ ప్రస్తుతం $170 మిలియన్ల విలువ కలిగి ఉండగా, వాటి విలువ 2030లో $2.7 బిలియన్ కంటే ఎక్కువగా ఉంటుంది.

సౌర ఫలకాలను పునఃరూపకల్పన

సోలార్ ప్యానెల్ రీసైక్లింగ్ ప్రపంచంలోని ఆవిష్కరణలతో పాటు, ప్యానెల్‌ల రూపకల్పన కూడా పునర్వినియోగాన్ని దృష్టిలో ఉంచుకుని పునర్నిర్మించబడుతోంది.నెదర్లాండ్స్ ఆర్గనైజేషన్ ఫర్ అప్లైడ్ సైంటిఫిక్ రీసెర్చ్ (TNO) వారి కొత్తగా అభివృద్ధి చేసిన 'డిజైన్ ఫర్ రీసైక్లింగ్' (D4R) సోలార్ ప్యానెల్‌లను డిసెంబర్ 2021లో వెల్లడించింది, ఇది జీవితాంతం పరిగణలోకి తీసుకోబడింది.పరీక్షించబడిన 30-సంవత్సరాల జీవితకాలంతో ప్యానెల్లు, భాగాలు దెబ్బతినకుండా సులభంగా వేరుచేయడానికి రూపొందించబడ్డాయి.

ప్యానెల్లు, ఒక అంటుకునే రేకుతో కప్పబడి, కణాలు మరియు ఫ్రేమ్‌ల విభజన కోసం సమీకృత ట్రిగ్గర్ మెకానిజంను కలిగి ఉంటాయి.ప్రక్రియ తక్కువ శక్తి మరియు విషపూరిత మూలకాలను కలిగి ఉండదు.

పరిశోధన రెండు ప్రాజెక్ట్‌లచే నిర్వహించబడింది, మొదటిది DEREC ప్రాజెక్ట్, ఇది D4R ప్యానెల్‌లను అనుకరణ సేవా జీవితాన్ని అనుసరించి వాటి శుభ్రమైన ఉపసంహరణను నిర్ధారించడానికి చిన్న స్థాయిలో సంభావితం చేసి పరీక్షించింది.PARSEC ప్రాజెక్ట్ వాణిజ్య మరియు నివాస అవసరాల కోసం పూర్తి-పరిమాణ D4R ప్యానెల్‌లకు సాంకేతికతను స్కేల్ చేస్తుంది.

ఇది ప్యానెల్లు అయితేతయారు చేయబడిందిదాదాపు 30 సంవత్సరాల క్రితం రీసైక్లర్‌లకు ప్రస్తుత సవాలుగా మారిన D4R ప్యానెల్‌లు పరిశ్రమను ముందుకు నడిపేందుకు ప్యానెల్ రీసైక్లింగ్‌ను సులభతరం చేయగలవు.మరియు, కొత్త ప్యానెల్‌లతో పాటు, పునర్వినియోగం కోసం స్వచ్ఛమైన సిలికాన్ సేకరణను సాధించడానికి, ప్రస్తుత సోలార్ ప్యానెల్ మోడల్‌ల కోసం రీసైక్లింగ్ పద్ధతులను కన్సార్టియం పరిశోధిస్తోంది.

ముగింపులో

సంచితంగా, ఈ ఆవిష్కరణలు వాణిజ్యీకరణపై తమ దృష్టిలో వాగ్దానాన్ని చూపుతాయి, అయినప్పటికీ అవసరమైన స్థాయిని అందుకుంటారా లేదా అనే ఆందోళన మిగిలి ఉంది, పనికిరాని ప్యానెల్‌ల వాల్యూమ్‌లు మరియు కొత్త వాటికి డిమాండ్ పెరుగుతోంది.ఏదేమైనప్పటికీ, వాణిజ్యీకరణ ప్రయత్నాలు సజావుగా సాగితే మరియు పూర్తిగా కోలుకున్న పదార్థాల నుండి ప్యానెళ్లను తయారు చేసే ప్రణాళికలను డెలివరీ చేయగలిగితే, సోలార్ ప్యానెల్ పరిశ్రమ బలమైన వృత్తాకార ఆర్థిక వ్యవస్థను చూస్తోంది.