태양 전지판 재활용의 기회

출처:greenmatch.co.uk

에너지 산업은 급진적인 변화를 겪고 있으며 재생 가능한 에너지 소싱으로의 점진적인 전환은 분명합니다. 그럼에도 불구하고 지속 가능한 것처럼 보이는 모든 것이 수명 주기가 끝난 후에도 그대로 유지되는 것은 아닙니다. 적어도 그것이 광전지(PV) 태양광 패널에 관한 가장 일반적인 걱정입니다. 그들은 태양 복사에만 의존하고 가정에 전기를 공급할 수 있는 지속 가능한 에너지원입니다. 그러나 효율적으로 작동하지 않는 태양 전지판은 어떻게 됩니까? 아래 인포그래픽에서 재활용 과정을 살펴보십시오.

태양 전지판의 수명

태양 전지판은 얼마나 오래 지속됩니까? 대부분의 사람들이 태양광 패널을 고려할 때 염두에 두고 있는 질문입니다. 연구에 따르면 태양 전지판의 기대 수명은 해체되기 약 30년 전입니다.

태양광 패널의 수명 동안 전력 용량이 20% 감소할 수 있습니다. 처음 10년에서 12년 사이에 효율성의 최대 감소는 10%이고 25년에 도달하면 20%입니다. 이 수치는 대부분의 제조업체에서 보증합니다.

그러나 경험에 따르면 실제로 효율성은 25년 후에 겨우 6~8% 감소합니다. 따라서 태양 전지판의 수명은 공식적으로 명시된 것보다 훨씬 더 길 수 있습니다. 고품질 PV 패널의 수명은 30년에서 40년에 달할 수 있으며 그 이후에도 효율성은 떨어지지만 여전히 작동합니다.

태양광 패널의 폐기

규제 측면에서 PV 패널 폐기물은 여전히 ​​일반 폐기물 분류에 속합니다. 유일한 예외는 PV 패널이 WEEE(Waste Electrical and Electronic Equipment) 지침에 따라 ase-wastein으로 정의된 EU 수준에서 존재합니다. 따라서 PV 패널 폐기물 관리는 다른 법적 프레임워크와 함께 이 지침에 의해 규제됩니다.

태양 전지 제조업체는 태양 전지 패널이 환경에 부담이 되지 않도록 하기 위해 특정 법적 요구 사항 및 재활용 표준을 준수해야 하는 법적 의무가 있습니다. 그때부터 태양광 패널을 재활용하는 기술이 등장하기 시작했습니다.

태양광 생산자는 정부 기관과 협력하여 태양열 폐기물을 처리하는 몇 가지 방법을 생각해 냈습니다.

태양광 패널 폐기물

실제로 재활용 프로세스가 시행되지 않으면 2050년까지 6천만 톤의 PV 패널이 매립지에 낭비될 것입니다. 모든 PV 전지에는 일정량의 독성 물질이 포함되어 있기 때문에 지속 가능하지 않은 에너지 소싱 방법이 될 것입니다.

태양 전지판에는 두 가지 주요 유형이 있으며 서로 다른 재활용 접근 방식이 필요합니다. 두 가지 유형(실리콘 기반 및 박막 기반)은 별개의 산업 공정을 사용하여 재활용할 수 있습니다. 현재 실리콘 기반 패널이 더 일반적이지만 박막 기반 셀의 재료에 큰 가치가 없다는 의미는 아닙니다.

태양 전지판 재활용에 관한 연구 연구 결과 수많은 기술이 탄생했습니다. 그들 중 일부는 심지어 놀라운 96%의 재활용 효율에 도달했지만 목표는 미래에 그 기준을 더 높이는 것입니다.

실리콘 기반 태양 전지판 재활용

실리콘 기반 PV 패널의 재활용 프로세스는 실제 제품을 분해하여 알루미늄과 유리 부품을 분리하는 것으로 시작됩니다. 유리의 거의 모든(95%)을 재사용할 수 있으며 모든 외부 금속 부품은 셀 프레임을 다시 성형하는 데 사용됩니다.

나머지 재료는 셀 요소 간의 결합을 쉽게 하기 위해 열처리 장치에서 500°C로 처리됩니다. 극도의 열로 인해 캡슐화 플라스틱이 증발하여 실리콘 셀을 추가 처리할 준비가 된 상태로 유지합니다. 지원 기술은 이 플라스틱조차도 낭비되지 않도록 하므로 추가 열처리를 위한 열원으로 재사용됩니다.

열처리 후 그린 하드웨어는 물리적으로 분리됩니다. 이들 중 80%는 쉽게 재사용할 수 있고 나머지는 더욱 정제됩니다. 웨이퍼라고 하는 실리콘 입자는 산을 사용하여 에칭됩니다. 파손된 웨이퍼를 녹여 새로운 실리콘 모듈을 제조하는 데 다시 사용함으로써 실리콘 소재의 재활용률이 85%에 달합니다.

박막 기반 태양 전지판 재활용

이에 비해 박막 기반 패널은 더 과감하게 가공됩니다. 첫 번째 단계는 분쇄기에 넣는 것입니다. 그 후, 해머밀은 모든 입자가 내부 재료를 함께 유지하는 라미네이트가 부서져 제거될 수 있는 크기인 4-5mm보다 크지 않도록 합니다. 실리콘 기반 PV 패널과 달리 나머지 물질은 고체 및 액체 재료로 구성됩니다. 이들을 분리하기 위해 회전 나사가 사용되는데, 기본적으로 튜브 내부에서 고체 부품이 회전하도록 유지하는 반면 액체는 용기에 떨어집니다.

액체는 순도를 보장하기 위해 침전 및 탈수 과정을 거칩니다. 생성된 물질은 금속 가공을 거쳐 서로 다른 반도체 물질을 완전히 분리합니다. 후자의 단계는 패널을 생산할 때 사용된 실제 기술에 따라 다릅니다. 그러나 평균적으로 반도체 재료의 95%가 재사용됩니다.

고체 물질은 질량이 더 가볍고 진동하는 표면을 통해 제거될 수 있는 소위 층간 물질로 오염됩니다. 마지막으로 재료는 헹굼을 거칩니다. 뒤에 남은 것은 순수한 유리로, 쉽게 재제조할 수 있도록 유리 요소의 90%를 절약합니다.

태양열 폐기물 관리의 미래 이점

이제 우리는 태양 전지판을 재활용할 수 있다는 사실을 알았으므로 문제는 그것이 있다면 경제에 어떤 다른 이점을 가져오는가 하는 것입니다. 가까운 장래에 폐기될 대량의 PV 모듈을 관리하려면 적절한 태양광 패널 재활용 인프라를 구축해야 합니다. 일단 그것이 자리를 잡으면 우리는 경제 내에서 몇 가지 긍정적인 요인과 새로운 기회를 목격하게 될 것입니다.

PV 재활용은 더 많은 녹색 일자리를 창출할 뿐만 아니라 2050년까지 약 110억 파운드의 회수 가능한 가치를 창출할 것입니다. 이러한 유입으로 인해 원자재에 투자할 필요 없이 20억 개의 새로운 패널을 생산할 수 있습니다. 이는 이전에 사용된 재료를 재사용하는 것만으로도 약 630GW의 에너지를 생산할 수 있음을 의미합니다.

지속적인 태양광 에너지 가격 하락으로 인해 점점 더 많은 가정과 기업이 태양광 발전 시스템에 투자하기를 선택합니다. 결과적으로 태양 전지 재활용 분야에서 더 많은 경제적 기회가 나타날 것입니다.