Literature Review: Solar Photovoltaics Recycling/vi

Sản xuất chất thải PV mặt trời theo quốc gia

Bản đồ tương tác để kiểm tra quốc gia nào sản xuất nhiều chất thải từ tấm pin mặt trời nhất

Thuật ngữ tìm kiếm & Từ khóa

Văn học

Đánh giá về quy trình tái chế cho các mô-đun quang điện

Lunardi, Marina Monteiro, Juan Pablo Alvarez-Gaitan, và José I. Bilbao và Richard Corkish. Đánh giá về quy trình tái chế cho mô-đun quang điện. Tấm pin mặt trời và vật liệu quang điện. IntechOpen, 2018. https://doi.org/10.5772/intechopen.74390 .

Tóm tắt

Việc lắp đặt các mô-đun năng lượng mặt trời quang điện (PV) đang phát triển cực kỳ nhanh chóng. Do sự gia tăng này, khối lượng các mô-đun đạt đến cuối vòng đời của chúng sẽ tăng với tốc độ tương tự trong tương lai gần. Dự kiến ​​đến năm 2050, con số đó sẽ tăng lên 5,5–6 triệu tấn. Do đó, các phương pháp tái chế mô-đun năng lượng mặt trời đang được phát triển trên toàn thế giới để giảm tác động của chất thải PV đến môi trường và thu hồi một số giá trị từ các mô-đun cũ. Các phương pháp tái chế hiện tại chỉ có thể thu hồi một phần vật liệu, vì vậy vẫn còn nhiều chỗ để tiến triển trong lĩnh vực này. Hiện tại, Châu Âu là khu vực pháp lý duy nhất có khuôn khổ pháp lý mạnh mẽ và rõ ràng để hỗ trợ quá trình tái chế PV. Bài đánh giá này trình bày tóm tắt về các quy trình tái chế PV có thể có đối với các mô-đun năng lượng mặt trời, bao gồm công nghệ c-Si và màng mỏng cũng như tổng quan về luật pháp toàn cầu. Cho đến nay, các quy trình tái chế mô-đun c-Si không có lãi nhưng có khả năng sẽ được bắt buộc ở nhiều khu vực pháp lý hơn. Có tiềm năng phát triển các con đường mới để phát triển ngành quản lý chất thải PV và tạo việc làm cũng như triển vọng cho cả các nhà đầu tư trong khu vực công và tư nhân.

Điểm nổi bật

• Công nghệ năng lượng mặt trời chiếm ưu thế (khoảng 90% thị trường) là Silicon tinh thể (c-Si)
• Công suất lắp đặt ước tính vào năm 2050 là 4500 GW theo Lộ trình công nghệ quốc tế về quang điện (ITRPV)
• Chất thải PV hiện đang được chôn lấp tại bãi rác tốn kém
• Chì và thiếc có trong PV có thể gây ra thiệt hại cho môi trường
• Các kim loại có giá trị như bạc, đồng, gali, cadmium, nhôm và silic nên được thu hồi
• Các phương pháp tái chế hiện tại chủ yếu dựa trên các quy trình tái chế hạ cấp
• Quá trình tái chế silicon đơn tinh thể hoặc đa tinh thể được phát triển tốt hơn các công nghệ PV khác
• Chỉ có 10% mô-đun PV được tái chế trên toàn cầu do thiếu quy định
• Ngoại trừ Liên minh Châu Âu, không có quốc gia nào có khuôn khổ quản lý chặt chẽ
• Nhiều quốc gia vẫn coi chất thải PV không đáng kể so với các loại WEEE khác và các quy trình tái chế không kinh tế
• Tái chế có thể đảm bảo tính bền vững của chuỗi cung ứng dài hạn
• Việc thu hồi tới 90% vật liệu là không đủ so với chi phí sản xuất các mô-đun năng lượng mặt trời màng mỏng
• FirstSolar, Pilkington, Sharp Solar và Siemens Solar đang đầu tư vào nghiên cứu mô-đun năng lượng mặt trời tại EoL

Trọng tâm chính của quá trình tái chế năng lượng mặt trời

1. Tránh làm hỏng các tế bào quang điện và vật liệu
2. Tính khả thi về mặt kinh tế
3. Tỷ lệ thu hồi cao của vật liệu có
   • giá trị tiền tệ cao
   • là đáng sợ hoặc nguy hiểm
   • có thể được tái sử dụng trong chuỗi cung ứng
4. Để tạo ra thiết kế mô-đun "thân thiện với tái chế"

Khung pháp lý theo Chỉ thị về Thiết bị điện và điện tử thải bỏ (WEEE) 2012/19/EU

• Mục tiêu và Mục đích
  • để bảo tồn, bảo vệ và cải thiện chất lượng môi trường
  • để bảo vệ sức khỏe con người và
  • sử dụng tài nguyên thiên nhiên một cách thận trọng và hợp lý
• Mỗi quốc gia thành viên EU đều có quy định quản lý việc thu gom, vận chuyển và tái chế các mô-đun PV đã hết vòng đời tính đến tháng 2 năm 2014.

Sự phát triển gần đây của khuôn khổ ở các quốc gia khác

Nhật Bản

• Nguyên nhân chính khiến việc lắp đặt mô-đun năng lượng mặt trời đang phát triển nhanh chóng ở Nhật Bản, có khả năng dẫn đến vấn đề rác thải nghiêm trọng, chính là "giá ưu đãi" được chính phủ Nhật Bản áp dụng vào năm 2012.
• Để thải bỏ đúng cách các mô-đun PV EoL, Hiệp hội Năng lượng quang điện Nhật Bản (JPEA) đã xây dựng các hướng dẫn tự nguyện vào năm 2017.

Hoa Kỳ

• Một số tiểu bang áp dụng Đạo luật Bảo tồn và Phục hồi Tài nguyên, trong đó quy định về quản lý chất thải.
• Theo Dự luật Thượng viện 489, phân loại các mô-đun PV EoL là Chất thải phổ biến, California có ngưỡng bổ sung để phân loại vật liệu nguy hại (tạo điều kiện thuận lợi cho việc vận chuyển dễ dàng).

Úc

• Chính phủ Úc nhận ra tầm quan trọng của việc quản lý chất thải PV.
• Tiểu bang Victoria sẽ dẫn đầu các biện pháp sáng tạo để giảm thiểu hậu quả môi trường của hệ thống năng lượng mặt trời. Những nỗ lực này là một phần của khuôn khổ quản lý sản phẩm tự nguyện do ngành công nghiệp dẫn đầu để giải quyết các mối nguy về hệ thống PV và chất thải.
• Các mô-đun PV được liệt kê theo Đạo luật Quản lý Sản phẩm Quốc gia để thể hiện kế hoạch xử lý chất thải.

Công nghệ PV mặt trời

Công nghệ tái chế quang điện

• Các phương pháp phổ biến nhất để tái chế c-Si PV
  1. Quá trình cơ học
  2. Quá trình nhiệt
  3. Quá trình hóa học

Chu trình PV

• đầu tiên thiết lập quy trình tái chế C-Si Pv thương mại và hậu cần chất thải Pv trên khắp EU
• đạt được tỷ lệ tái chế kỷ lục là 98%

Đầu tiênSolar

• Đã phát triển một quy trình tái chế cho các mô-đun CdTe
• Thu hồi 90% thủy tinh và 95% vật liệu bán dẫn.

Công ty TNHH Năng lượng mặt trời ANTEC

• Một dự án thí điểm đã được thiết kế để tái chế mô-đun CdTe

Thế giới năng lượng mặt trời

• công ty này có quy trình tái chế c-Si được thiết lập tốt
• bắt đầu tái chế vào năm 2003 với một dự án thí điểm sử dụng quy trình nhiệt
• quá trình bắt đầu bằng việc nhiệt phân mô-đun
• Có thể phục hồi 84% trọng lượng mô-đun
• có thể phục hồi tới 98% tế bào nguyên vẹn

Tổ chức Phát triển Công nghệ Công nghiệp và Năng lượng Mới (NEDO)

• dự án thí điểm được Chính phủ Nhật Bản tài trợ
• quá trình sản xuất Si hoặc CIS dựa trên quá trình nhiệt phân polyme trong lò

Công ty NPC

• sản xuất thiết bị tái chế năng lượng mặt trời
• quá trình được gọi là "phương pháp dao nóng"
• có thể tách tế bào ra khỏi thủy tinh chỉ trong 40 giây

Hóa chất thua cuộc

• công ty này có quy trình gốc được phát triển và cấp bằng sáng chế
• xử lý cơ học và hóa học được sử dụng để tái chế pin mặt trời

Thu hồi PV

• hợp tác với các nhà sản xuất mô-đun năng lượng mặt trời lớn tại Úc
• đã phát triển một quy trình phục hồi các tế bào năng lượng mặt trời hiệu quả từ các mô-đun bị hỏng

Công nghệ tái chế quang điện được nghiên cứu trên toàn thế giới

Đánh giá về các con đường tái chế khả thi và công nghệ của các mô-đun quang điện mặt trời

Tao, Jing và Suiran Yu. "Đánh giá về các con đường tái chế khả thi và công nghệ của các mô-đun quang điện mặt trời." Vật liệu năng lượng mặt trời và tế bào năng lượng mặt trời 141 (ngày 31 tháng 10 năm 2015). https://doi.org/10.1016/j.solmat.2015.05.005 .

Tóm tắt

Với sự gia tăng nhanh chóng trong sản xuất và lắp đặt các hệ thống PV, việc tái chế các mô-đun PV ngày càng trở nên quan trọng hơn. Trong bài báo này, ba loại con đường tái chế theo quan điểm của vòng đời khép kín, đó là tái chế chất thải sản xuất, tái chế mô-đun đã qua sử dụng và tái chế, được nghiên cứu. Đối với mỗi con đường, các công nghệ đã được chứng minh được trình bày và các ưu điểm và nhược điểm của chúng được mô tả. Kết quả cho thấy các công nghệ tái chế chất thải sản xuất PV và các mô-đun hết vòng đời được khám phá rộng rãi và một số đã có sẵn trên thị trường, mặc dù vẫn còn những thách thức về hiệu quả quy trình, giảm độ phức tạp của quy trình, yêu cầu năng lượng và sử dụng hóa chất. Một số nghiên cứu đã được tiến hành về tái chế và tái sử dụng các mô-đun PV. Thiết kế dễ tháo rời có thể cải thiện khả năng tái sử dụng các thành phần có giá trị. Người ta cũng nhận thấy rằng mặc dù các nghiên cứu cho thấy việc tái chế chất thải sản xuất mô-đun PV và tái chế mô-đun hết vòng đời có tác động tích cực đáng kể đến việc giảm tải cho môi trường, tính khả thi về mặt kinh tế của việc tái chế mô-đun PV vẫn không thuận lợi và cần có các chính sách khuyến khích trách nhiệm của nhà sản xuất không chỉ trong lĩnh vực sản xuất PV mà còn trong toàn bộ ngành năng lượng, và một mạng lưới thu gom hiệu quả sẽ rất quan trọng đối với tính khả thi về mặt kinh tế của hoạt động tái chế mô-đun PV.

Điểm nổi bật

• Ưu điểm và nhược điểm của việc tái chế PV năng lượng mặt trời
• Động lực kinh tế bất lợi
• Ba loại con đường tái chế
  • tái chế chất thải sản xuất
  • tái chế mô-đun đã loại bỏ
  • tái chế mô-đun đã xử lý
• Cần có chính sách thiết lập mạng lưới thu gom hiệu quả

Tổng quan về việc tái chế vật liệu cuối vòng đời của tấm pin quang điện mặt trời

Tóm tắt

Các tấm pin mặt trời hết vòng đời (EOL) có thể trở thành nguồn chất thải nguy hại mặc dù có những lợi ích to lớn trên toàn cầu từ sự gia tăng sản xuất điện mặt trời. Công suất PV lắp đặt toàn cầu đạt khoảng 400 GW vào cuối năm 2017 và dự kiến ​​sẽ tăng thêm lên 4500 GW vào năm 2050. Xem xét tuổi thọ trung bình của tấm pin là 25 năm, chất thải PV mặt trời trên toàn thế giới dự kiến ​​sẽ đạt từ 4% -14% tổng công suất phát điện vào năm 2030 và tăng lên hơn 80% (khoảng 78 triệu tấn) vào năm 2050. Do đó, việc xử lý các tấm pin PV sẽ trở thành vấn đề môi trường cấp bách trong những thập kỷ tới. Cuối cùng, sẽ có nhiều phạm vi lớn để điều tra cẩn thận về việc xử lý và tái chế các tấm pin PV EOL. EU đã tiên phong trong các quy định về chất thải điện tử PV bao gồm các mục tiêu thu gom, phục hồi và tái chế cụ thể cho PV. Chỉ thị về chất thải điện và điện tử (WEEE) của EU yêu cầu tất cả các nhà sản xuất cung cấp tấm pin PV cho thị trường EU phải tài trợ cho chi phí thu gom và tái chế các tấm pin PV EOL tại Châu Âu. Có thể rút ra bài học từ sự tham gia của EU trong việc hình thành khuôn khổ pháp lý của mình để hỗ trợ các quốc gia khác phát triển các phương pháp tiếp cận phù hợp với địa phương. Đánh giá này tập trung vào tình trạng hiện tại của việc tái chế chất thải tấm pin mặt trời, công nghệ tái chế, bảo vệ môi trường, quản lý chất thải, chính sách tái chế và các khía cạnh kinh tế của việc tái chế. Đánh giá cũng đưa ra các khuyến nghị để cải thiện công nghệ và hoạch định chính sách trong tương lai. Hiện tại, quản lý tái chế PV ở nhiều quốc gia hình dung sẽ mở rộng nhiệm vụ của các nhà sản xuất vật liệu PV để bao gồm cả việc xử lý hoặc tái sử dụng cuối cùng của họ. Tuy nhiên, việc cải thiện hơn nữa về khả năng kinh tế, tính thực tiễn, tỷ lệ thu hồi cao và hiệu suất môi trường của ngành công nghiệp PV liên quan đến việc tái chế các sản phẩm của mình là điều không thể thiếu.

Tình hình toàn cầu về tái chế tấm pin mặt trời thải: Một đánh giá

Tóm tắt

Với sự phát triển mạnh mẽ trong việc phát triển và sử dụng các nguồn năng lượng mặt trời, tình trạng gia tăng các tấm pin mặt trời thải đã trở thành vấn đề. Trong khi nghiên cứu hiện tại về tấm pin mặt trời tập trung vào cách cải thiện hiệu quả năng lực sản xuất, thì việc tháo dỡ và tái chế các tấm pin hết vòng đời (EOL) hiếm khi được xem xét, chẳng hạn như việc thiếu các nhà máy tái chế tấm pin mặt trời chuyên dụng. Tái chế tấm pin mặt trời EOL có thể tiết kiệm hiệu quả tài nguyên thiên nhiên và giảm chi phí sản xuất. Để giải quyết các vấn đề về bảo tồn môi trường và tái chế tài nguyên do lượng lớn tấm pin mặt trời thải liên quan đến bảo tồn môi trường và tái chế tài nguyên, bài viết này sẽ xem xét và thảo luận về tình trạng của các công nghệ quản lý và tái chế tấm pin mặt trời thải. Đánh giá này có thể cung cấp cơ sở định lượng để hỗ trợ việc tái chế các tấm pin quang điện và gợi ý các hướng đi trong tương lai cho các nhà hoạch định chính sách công. Hiện tại, xét về khía cạnh kỹ thuật, nghiên cứu về việc thu hồi tấm pin mặt trời đang gặp phải nhiều vấn đề và chúng ta cần phát triển thêm một công nghệ khả thi về mặt kinh tế và không độc hại. Nghiên cứu về quản lý tấm pin quang điện mặt trời khi kết thúc vòng đời mới chỉ bắt đầu ở nhiều quốc gia và cần phải cải thiện và mở rộng hơn nữa trách nhiệm của nhà sản xuất.

Tái chế và thu hồi đồng, indi và gali năng suất cao từ các tấm pin mặt trời màng mỏng đồng indi gali selenua thải

Tóm tắt

Nghiên cứu này đề xuất một quy trình tách cho các tấm pin mặt trời màng mỏng dựa trên Cu, In, Ga và Se (CIGS). Ban đầu, quy trình tách, bằng cách bóc từng lớp tấm pin, đạt được bằng cách sử dụng các ứng suất nhiệt khác nhau của vật liệu bên trong các tấm pin mặt trời CIGS. Sau đó, quy trình thu hồi được thực hiện bằng cách ủ các lớp CIGS để loại bỏ Se, sau đó thực hiện ngâm chiết bằng axit nitric, tiếp theo là chiết xuất riêng từng kim loại có giá trị. Các giá trị pH, nồng độ chất chiết xuất, tác nhân tách, tỷ lệ hữu cơ-nước và thời gian phản ứng đã được nghiên cứu chi tiết để tối ưu hóa các điều kiện tách đối với Cu, In và Ga. Đầu tiên, In được chiết xuất bằng axit di-(2-ethylhexyl) phosphoric vào pha hữu cơ, trong khi Cu và Ga vẫn ở trong pha nước, bằng cách kiểm soát các điều kiện chiết xuất. Sau khi chiết xuất In, Ga được chiết xuất bằng cùng một tác nhân chiết xuất trong các điều kiện khác nhau và Cu gần như tinh khiết vẫn còn trong dung dịch nước còn lại. Amoni hydroxit được thêm vào ba dung dịch để tạo thành kết tủa hydroxit kim loại. Trong điều kiện tối ưu, tỷ lệ thu hồi >90% có thể đạt được đối với In, Ga và Cu. Hơn nữa, tất cả các hydroxide được hình thành đều được tái chế và chuyển đổi thành oxit kim loại có độ tinh khiết >99% bằng cách nung. Những phát hiện này có thể cung cấp một con đường để tái chế và thu hồi hiệu quả Cu, In và Ga từ các tấm pin mặt trời màng mỏng CIGS thải.

Điểm nổi bật

i. Một phương pháp dễ dàng và thực tế để tách và thu hồi các kim loại có giá trị tương ứng từ tấm pin mặt trời màng mỏng thương mại thực tế đã được chứng minh

ii. Một quy trình tách vật lý mới và ít tốn kém đã được áp dụng để tách từng lớp tấm pin mặt trời thông qua xử lý nitơ lỏng ở nhiệt độ cực thấp.

iii. Một quy trình chiết xuất và tách được thiết kế để tách riêng Cu, In và Ga khỏi hệ thống đa nguyên tố phức tạp.

iv. Các oxit kim loại có giá trị có độ tinh khiết cao được thu hồi dưới dạng sản phẩm cuối cùng, thiết lập một mô hình kinh tế tuần hoàn khả thi cho việc tái chế và thu hồi tấm pin mặt trời thải.

Giảm phát thải carbon trong Liên minh Châu Âu: Đánh giá tiềm năng tái chế chất thải quang điện

Tóm tắt

Chỉ thị Năng lượng tái tạo vạch ra các chính sách sản xuất năng lượng từ các nguồn tái tạo ít nhất 32% tại Liên minh Châu Âu (EU) vào năm 2030. Tất cả các quốc gia thành viên đã thiết lập Kế hoạch Năng lượng và Khí hậu Quốc gia (NECP) cho giai đoạn 2021–2030 để giải mã cách họ sẽ đáp ứng nhu cầu năng lượng của mình từ các nguồn tái tạo. Công trình này xem xét các mục tiêu do mỗi quốc gia EU-27 đặt ra để triển khai, cụ thể là các mô-đun quang điện mặt trời (PV) để đáp ứng nhu cầu năng lượng của họ. Sau đó, lượng chất thải PV trong tương lai được đánh giá bằng cách xem xét các kịch bản Mất sớm và Mất thường xuyên được sử dụng rộng rãi, cũng như kịch bản đáng chú ý do Chỉ thị WEEE của EU đề xuất. Nghiên cứu giải quyết các câu hỏi "khi nào thì lượng lớn chất thải tấm pin sẽ được tạo ra ở các quốc gia EU và thành phần của chúng sẽ như thế nào?" Ngoài ra, một mốc thời gian để bắt đầu một ngành công nghiệp tái chế khả thi về mặt kinh tế đối với chất thải tấm pin PV tại EU được ước tính dựa trên lượng chất thải PV hàng năm được tạo ra ở mỗi quốc gia. Đến năm 2050, 14,3–18,5 Mt chất thải PV sẽ được tạo ra ở EU-27 trong khi lợi nhuận từ vật liệu thu hồi PV sẽ là 21,98–27,36 tỷ đô la Mỹ. Những phát hiện này góp phần vào việc quản lý hiệu quả loại rác thải điện tử sắp tới, theo các nguyên tắc kinh tế tuần hoàn, đảm bảo con đường hướng đến tính bền vững.

Điểm nổi bật

i. "Khi nào thì lượng lớn chất thải tấm pin sẽ được tạo ra ở các nước EU và thành phần của chúng sẽ như thế nào?" theo EU WEEE

ii. thời gian biểu để bắt đầu một ngành công nghiệp tái chế khả thi về mặt kinh tế đối với chất thải tấm pin quang điện

Quản lý cuối vòng đời: Tấm pin quang điện mặt trời

Tóm tắt

Tiềm năng kỹ thuật của vật liệu thu hồi từ các tấm pin mặt trời PV hết vòng đời có thể vượt quá 15 tỷ đô la vào năm 2050. Sự bùng nổ quang điện mặt trời (PV) toàn cầu hiện đang diễn ra sẽ đại diện cho một cơ hội kinh doanh đáng kể chưa được khai thác khi các tấm pin mặt trời ngừng hoạt động sẽ đi vào luồng chất thải trong những năm tới, theo báo cáo được công bố hôm nay bởi Cơ quan Năng lượng Tái tạo Quốc tế (IRENA) và Chương trình Hệ thống Điện quang điện của Cơ quan Năng lượng Quốc tế (IEA-PVPS). Báo cáo, Quản lý Hết vòng đời: Tấm pin quang điện Mặt trời, là dự báo đầu tiên về khối lượng chất thải của tấm pin PV đến năm 2050 và nhấn mạnh rằng việc tái chế hoặc tái sử dụng các tấm pin PV mặt trời vào cuối vòng đời khoảng 30 năm của chúng có thể giải phóng một lượng lớn nguyên liệu thô và các thành phần có giá trị khác. Báo cáo ước tính rằng chất thải tấm pin quang điện, chủ yếu bao gồm thủy tinh, có thể lên tới 78 triệu tấn trên toàn cầu vào năm 2050. Nếu được đưa toàn bộ trở lại nền kinh tế, giá trị của vật liệu thu hồi được có thể vượt quá 15 tỷ đô la Mỹ vào năm 2050. Dòng vật liệu tiềm năng này có thể sản xuất 2 tỷ tấm pin mới hoặc được bán vào thị trường hàng hóa toàn cầu, do đó tăng cường an ninh cho nguồn cung cấp quang điện trong tương lai hoặc các sản phẩm phụ thuộc vào nguyên liệu thô khác. Báo cáo cho rằng việc giải quyết chất thải quang điện mặt trời ngày càng tăng và thúc đẩy việc thành lập một ngành công nghiệp để xử lý chất thải này sẽ đòi hỏi: áp dụng quy định về chất thải hiệu quả dành riêng cho quang điện; mở rộng cơ sở hạ tầng quản lý chất thải hiện có để bao gồm xử lý cuối vòng đời của tấm pin quang điện và thúc đẩy đổi mới liên tục trong quản lý chất thải tấm pin. Ở hầu hết các quốc gia, tấm pin quang điện được phân loại là 'chất thải chung' nhưng Liên minh Châu Âu (EU) là quốc gia đầu tiên áp dụng các quy định về chất thải dành riêng cho quang điện, bao gồm các mục tiêu thu gom, thu hồi và tái chế dành riêng cho quang điện. Chỉ thị của EU yêu cầu tất cả các nhà sản xuất tấm pin cung cấp tấm pin PV cho thị trường EU (bất kể họ có trụ sở ở đâu) phải tài trợ cho chi phí thu gom và tái chế các tấm pin PV hết vòng đời được đưa ra thị trường tại Châu Âu. Quản lý hết vòng đời: Tấm pin quang điện mặt trời là ấn phẩm thứ hai trong số nhiều ấn phẩm tập trung vào năng lượng mặt trời mà IRENA sẽ phát hành vào mùa hè này. Tuần trước, IRENA đã phát hành The Power to Change, dự đoán chi phí trung bình cho điện được tạo ra từ công nghệ năng lượng mặt trời và gió có thể giảm từ 26 đến 59 phần trăm vào năm 2025. Cuối tuần này, IRENA sẽ phát hành Letting in the Light: How Solar Photovoltaics Will Revolutionize the Electricity System - cung cấp tổng quan toàn diện về PV mặt trời trên toàn cầu và triển vọng của nó trong tương lai.

Phân tích vòng đời của quy trình tái chế mô-đun năng lượng mặt trời

Tóm tắt

Kể từ tháng 6 năm 2003, Deutsche Solar AG đã vận hành một nhà máy tái chế cho các mô-đun có ô tinh thể. Mục đích của quy trình này là thu hồi các tấm bán dẫn silicon để chúng có thể được tái chế và tích hợp lại vào các mô-đun. Mục đích của Phân tích vòng đời của quy trình đã đề cập là (i) xác minh xem quy trình này có lợi về mặt môi trường hay không, (ii) so sánh với các kịch bản cuối vòng đời khác, (iii) khả năng đưa giai đoạn cuối vòng đời của các mô-đun vào LCA tương lai của các mô-đun quang điện. Kết quả cho thấy quy trình tái chế có ý nghĩa sinh thái tốt, vì gánh nặng môi trường trong giai đoạn sản xuất các thành phần có thể tái sử dụng cao hơn gánh nặng do quy trình tái chế. Hơn nữa, Thời gian hoàn vốn năng lượng của các mô-đun có ô tái chế đã được xác định.

Đánh giá vòng đời so sánh của các mô-đun quang điện mặt trời silicon cuối vòng đời

Tóm tắt

Tổng lượng chất thải quang điện (PV) toàn cầu đã đạt 250.000 tấn vào cuối năm 2016 và dự kiến ​​sẽ tăng đáng kể trong tương lai. Do đó, cần phải phát triển biện pháp quản lý cuối vòng đời (EoL) phù hợp cho các mô-đun PV. Ngày nay, hầu hết các mô-đun EoL đều được chôn lấp, chủ yếu là do các quy trình tái chế đối với các mô-đun PV vẫn chưa khả thi về mặt kinh tế và quy định ở hầu hết các quốc gia vẫn chưa được thiết lập tốt. Tuy nhiên, một số phương pháp tái chế các mô-đun PV đang được phát triển. Đánh giá vòng đời (LCA) là một phương pháp định lượng tác động môi trường của một quy trình hoặc sản phẩm. Một LCA có sự quy kết đã được thực hiện để so sánh quá trình chôn lấp, đốt, tái sử dụng và tái chế (các tuyến đường cơ học, nhiệt và hóa học) của các mô-đun năng lượng mặt trời silicon tinh thể (c-Si) EoL, dựa trên sự kết hợp giữa dữ liệu quy trình thực tế và các giả định. Kết quả cho thấy việc thu hồi vật liệu từ các mô-đun năng lượng mặt trời dẫn đến tác động môi trường thấp hơn so với các kịch bản EoL khác, xét đến các giả định của chúng tôi. Các tác động thậm chí có thể thấp hơn nếu áp dụng các quy trình phức tạp hơn có thể thu hồi nhiều vật liệu hơn. Mặc dù các quy trình tái chế có thể đạt được tỷ lệ tái chế tốt và thu hồi hầu hết vật liệu từ các tấm pin mặt trời, nhưng cần phải chú ý đến việc sử dụng các chất độc hại trong các tuyến đường tái chế hóa học và khoảng cách đến các trung tâm tái chế do tác động của quá trình vận chuyển.

Tái chế tấm pin quang điện mặt trời: Đánh giá kinh tế kỹ thuật trong góc độ quản lý chất thải

Tóm tắt

Công trình này đánh giá tính bền vững về mặt kinh tế của hoạt động tái chế tấm pin quang điện (PV). Nồng độ PV và bạc (Ag) trong PV là yếu tố chính ảnh hưởng đến hoạt động tái chế. Đối với nồng độ Ag cao (0,2%), hoạt động tái chế có thể bền vững mà không cần phí tái chế PV nếu sản lượng PV vượt quá 18.000 tấn/năm. Khối lượng xử lý thấp hơn chỉ cho phép tính bền vững với mức phí tái chế từ 0% đến 46% tổng chi phí hàng năm trong phạm vi sản lượng 18.000–9.000 tấn/năm. Đối với nồng độ Ag thấp (0,05%), phí tái chế luôn cần thiết để đạt được lợi nhuận, trừ khi sản lượng vượt quá 43.000 tấn/năm. Với doanh thu từ Ag cao, cần nỗ lực thu hồi. Tuy nhiên, nếu một phần hỗn hợp bạc-silicon được bán với giá cao hơn 50–70% giá trị thực tế tùy thuộc vào nồng độ Ag, thì một quy trình đơn giản hóa không có quá trình tách thủy luyện có thể tạo ra lợi nhuận cao hơn trong ngắn hạn và dài hạn. Với hàm lượng Ag giảm dần trong PV, lợi nhuận trong tái chế cũng phụ thuộc vào thời điểm đầu tư được thực hiện. Trong kịch bản nồng độ Ag trung bình và giá Ag là 600 đô la/kg, phí PV luôn được yêu cầu để giá trị hiện tại ròng (NPV) cao hơn CAPEX. Đầu tư càng muộn, thông lượng PV và phí PV cần thiết để tạo ra cùng một NPV càng cao. Đầu tư vào năm 2025 theo giả thuyết về kịch bản lỗ thông thường và giá Ag là 750 đô la/kg là điều kiện duy nhất tạo ra NPV cao hơn CAPEX mà không có phí PV nếu thông lượng ít nhất là 30.000 tấn/năm.

Đánh giá về Tái chế Silicon Năng lượng Mặt trời

Tóm tắt

Các mô-đun quang điện (PV) đang ngày càng trở thành một phần lớn hơn trong danh mục năng lượng của chúng tôi. Khi ngày càng nhiều mô-đun PV được lắp đặt và đưa vào hoạt động, việc quản lý các mô-đun hết vòng đời (EOL) trở thành một vấn đề quan trọng. Hiện tại, việc quản lý các mô-đun PV EOL quá tải không phải là vấn đề nhưng dự kiến ​​sẽ là vấn đề vào năm 2030. Việc thu hồi và tái chế các kim loại có giá trị trong các mô-đun PV mang lại một số lợi thế về mặt môi trường và kinh tế. Trong bài đánh giá ngắn gọn này, chúng tôi sẽ mô tả các quy trình tân trang và tái chế silicon PV. Các quy trình này bao gồm một số sự kết hợp của quá trình xử lý cơ học, nhiệt và hóa học, tất cả đều có những thách thức riêng. Ngoài ra, các dự báo về luồng vật liệu mô-đun PV cũng được nêu bật.

Dữ liệu trang

Giấy phép	CC-BY-SA-4.0
Ngôn ngữ	Tiếng Anh (en)
Bản dịch	Hy Lạp , Trung Quốc , Thổ Nhĩ Kỳ
Có liên quan	3 trang con , 3 trang liên kết ở đây
Sự va chạm	199 lượt xem trang ( thêm )
Tạo	Ngày 13 tháng 7 năm 2022 bởi Riya Roy
Đã sửa đổi	Ngày 8 tháng 7 năm 2024 bởi Irene Delgado
Trích dẫn như	"Đánh giá tài liệu: Tái chế quang điện mặt trời" . Appropedia. 2022–2024 . Truy cập ngày 19 tháng 8 năm 2024 .
Truy vấn API	cơ bản , ngữ nghĩa , html , tập tin , nhiều hơn