پنل‌های خورشیدی پس از پایان عمر خود به توده‌ای از شیشه و فلز بی‌ارزش تبدیل نمی‌شوند. فناوری‌های جدید بازیافت نشان داده‌اند که می‌توان بخش بزرگی از نقره، آلومینیوم و سیلیکون موجود در این تجهیزات را دوباره به چرخه تولید بازگرداند؛ تحولی که مفهوم تازه‌ای از «معدن شهری» را پیش روی صنایع معدنی و فلزی قرار می‌دهد.
به گزارش فولادنیوز، جهان برای ساخت نیروگاه‌های خورشیدی، خودروهای برقی، باتری‌ها و شبکه‌های انتقال برق به حجم رو‌به‌افزایشی از فلزات نیاز دارد. مس در کابل‌ها و تجهیزات برقی مصرف می‌شود، آلومینیوم در قاب پنل‌ها و سازه‌ها به کار می‌رود و نقره نیز به دلیل رسانایی بالا، یکی از اجزای مهم سلول‌های خورشیدی است.
تا امروز، بخش بزرگی از بحث‌ها بر این پرسش متمرکز بود که معادن جهان چگونه می‌توانند مواد اولیه موردنیاز گذار انرژی را تأمین کنند. اکنون پرسش تازه‌ای شکل گرفته است: آیا تجهیزات انرژی پاک، پس از پایان عمر خود، می‌توانند بخشی از خوراک نسل بعدی همین تجهیزات را فراهم کنند؟
پاسخ فناوری‌های جدید به این پرسش، بیش از گذشته مثبت است.
پایان عمر پنل، آغاز یک زنجیره تازه
نخستین نسل بزرگ پنل‌های خورشیدی که در دهه‌های گذشته نصب شده‌اند، به‌تدریج به پایان دوره بهره‌برداری نزدیک می‌شوند. عمر مفید بسیاری از پنل‌ها بین ۲۰ تا ۳۰ سال برآورد می‌شود؛ هرچند کاهش بازده یا آسیب‌های فیزیکی ممکن است بعضی از آنها را زودتر از مدار خارج کند.
پنل فرسوده در ظاهر چیزی جز صفحات شیشه‌ای، قاب فلزی و سلول‌های آسیب‌دیده نیست، اما درون آن مواد ارزشمندی وجود دارد. شیشه و آلومینیوم بخش عمده وزن پنل را تشکیل می‌دهند و بازیافت آنها نسبتاً ساده است. دشواری اصلی به جداسازی مواد کم‌حجم اما باارزش‌تر، به‌ویژه نقره و سیلیکون، بازمی‌گردد.
در روش‌های قدیمی، بازیافت بیشتر بر شیشه و قاب آلومینیومی متمرکز بود و بخشی از مواد ارزشمند داخل سلول‌ها از بین می‌رفت یا بازیابی آنها از نظر اقتصادی توجیه نداشت. اکنون فناوری‌های لیزری، شیمیایی و روش‌های جداسازی معدنی، این معادله را تغییر می‌دهند.
بازیابی ۹۷ درصد نقره
نتایج پژوهش‌های جدید نشان می‌دهد می‌توان حدود ۹۷ درصد نقره موجود در پنل‌های خورشیدی را بازیابی کرد. در یکی از روش‌های توسعه‌یافته، سیلیکون نیز با خلوص ۹۹.۹۹۸ درصد به دست آمده است. رسیدن به چنین سطحی از خلوص اهمیت زیادی دارد، زیرا ماده بازیابی‌شده باید بتواند دوباره وارد فرآیندهای صنعتی با استانداردهای سخت‌گیرانه شود.
محققان استرالیایی نیز با استفاده از روش فلوتاسیون، که در فرآوری مواد معدنی شناخته‌شده است، توانسته‌اند تقریباً تمام نقره موجود در پنل‌های پایان‌عمر را جدا کنند. استفاده از یک فناوری معدنی برای بازیافت تجهیزات خورشیدی، مرز میان معدن‌کاری سنتی و بازیافت صنعتی را کم‌رنگ‌تر کرده است.
با این‌حال، مقدار نقره موجود در هر پنل بسیار زیاد نیست. اقتصادی‌شدن بازیافت به حجم انبوه پنل‌های جمع‌آوری‌شده، قیمت نقره، هزینه انرژی و امکان جداسازی مکانیزه وابسته است. بنابراین، فناوری به‌تنهایی کافی نیست و باید شبکه‌ای برای جمع‌آوری، حمل و فرآوری تجهیزات فرسوده نیز شکل بگیرد.
گنج ۸۰ میلیارد دلاری
ریستاد انرژی برآورد کرده است ارزش مواد قابل‌بازیافت پنل‌های خورشیدی از حدود دو میلیارد دلار فعلی به نزدیک ۸۰ میلیارد دلار در سال ۲۰۵۰ برسد. این افزایش از رشد تعداد پنل‌های نصب‌شده، بازنشستگی تدریجی نیروگاه‌های قدیمی و احتمال افزایش ارزش مواد اولیه ناشی می‌شود.
تا سال ۲۰۳۵، بازیافت پنل‌هایی که در سال ۲۰۲۰ نصب شده‌اند، می‌تواند ۲۱ درصد نقره، ۱۱ درصد آلومینیوم و دو درصد مس موردنیاز تولید پنل‌های جدید را تأمین کند. این ارقام به معنای پایان نیاز به معدن‌کاری نیست، اما نشان می‌دهد بخشی از فشار بر ذخایر طبیعی و زنجیره واردات می‌تواند کاهش یابد.
نکته مهم این است که گذار انرژی آرام‌آرام در حال تولید خوراک موردنیاز خود است. پنل‌های قدیمی به مواد اولیه پنل‌های جدید تبدیل می‌شوند و باتری‌های مستعمل نیز می‌توانند لیتیوم، نیکل، کبالت و مس را دوباره به زنجیره بازگردانند.
معدن شهری جای معدن طبیعی را نمی‌گیرد
بازیافت قرار نیست معادن را از اقتصاد جهانی حذف کند. تقاضا برای فلزات به اندازه‌ای سریع رشد می‌کند که مواد بازیافتی به‌تنهایی پاسخ‌گوی آن نیستند. ساخت شبکه‌های برق، مراکز داده، خودروهای برقی و نیروگاه‌های تجدیدپذیر همچنان به توسعه معادن و ظرفیت‌های فرآوری نیاز دارد.
با این‌حال، هر تن فلز بازیابی‌شده می‌تواند نیاز به استخراج، حمل‌ونقل و فرآوری مواد معدنی تازه را کاهش دهد. این موضوع در مورد آلومینیوم اهمیت بیشتری دارد، زیرا تولید آلومینیوم ثانویه انرژی بسیار کمتری از تولید فلز اولیه از بوکسیت و آلومینا مصرف می‌کند.
ارزش معدن شهری فقط به مقدار فلز موجود در پسماند محدود نیست. مواد موجود در تجهیزات فرسوده پیش‌تر استخراج، فرآوری و خالص‌سازی شده‌اند و معمولاً در محیطی متمرکز قرار دارند. همین ویژگی می‌تواند بازیافت آنها را در مقایسه با استخراج ذخایر کم‌عیار جذاب‌تر کند.
فرصتی که ایران نباید از دست بدهد
ظرفیت خورشیدی ایران در حال توسعه است و تعداد پنل‌های فرسوده نیز در سال‌های آینده افزایش خواهد یافت. اگر اکنون برای ثبت تجهیزات، تعیین مسئولیت تولیدکننده و واردکننده و ایجاد مراکز تخصصی جمع‌آوری برنامه‌ریزی نشود، بخش مهمی از پنل‌های پایان‌عمر ممکن است به انبارها، مراکز غیررسمی یا محل دفن پسماند راه پیدا کند.
ایران تجربه گسترده‌ای در صنایع معدنی، فلزی و فرآوری دارد. بخشی از تجهیزات موردنیاز برای خردایش، جداسازی و فلوتاسیون نیز در داخل کشور شناخته‌شده است. بنابراین، توسعه بازیافت پنل‌های خورشیدی می‌تواند نقطه اتصال صنعت انرژی، معدن، آلومینیوم و بازیافت باشد.
اقتصادی‌شدن این زنجیره به تجمیع حجم کافی از پنل‌ها، استاندارد فنی، قیمت‌گذاری شفاف پسماند و قراردادهای خرید مواد بازیابی‌شده نیاز دارد. کارخانه بازیافت بدون جریان دائمی خوراک دوام نمی‌آورد و نیروگاه‌دار نیز بدون مشوق یا الزام قانونی، ممکن است هزینه تحویل اصولی پنل فرسوده را نپذیرد.
در نهایت، پنل خورشیدی فقط یک مولد برق نیست.
این تجهیز پس از سال‌ها تولید انرژی، می‌تواند به ذخیره‌ای از شیشه، آلومینیوم، سیلیکون، مس و نقره تبدیل شود. کشوری که زودتر زنجیره جمع‌آوری و بازیافت آن را بسازد، علاوه بر کنترل یک پسماند رو‌به‌رشد، بخشی از مواد اولیه آینده خود را نیز از دل تجهیزات مصرف‌شده تأمین خواهد کرد.
دیدگاهتان را بنویسید