Recykling paneli fotowoltaicznych w 2025? Czym jest, jak uniknąć?

Fotowoltaika, zarówno na świecie jak i w Polsce przeżywa prawdziwy boom. Biorąc pod uwagę zalety systemu, wcale nie dziwi popularność instalacji. Z roku na rok przybywa osób prywatnych i firm zainteresowanych montażem. Powstają również farmy fotowoltaiczne, które już teraz stanowią bardzo istotny składnik miksu energetycznego wielu państw. Fotowoltaika jest dość młodą gałęzią energetyki, dlatego jeszcze nie mówi się szeroko o recyklingu modułów. Jednak prędzej czy później będzie to konieczność.

• Czy panele fotowoltaiczne można poddać recyklingowi?
• Jak wygląda ich utylizacja?
• Jaka jest alternatywa dla utylizacji paneli fotowoltaicznych?

Recykling paneli fotowoltaicznych a utylizacja paneli fotowoltaicznych

Zacznijmy od podstaw: od zrozumienia obu terminów. Recykling to po prostu proces ponownego wykorzystania odpadów w celu wytworzenia nowego produktu. Stąd recykling paneli fotowoltaicznych polega na odzyskiwaniu wartościowych surowców, takich jak szkło, aluminium czy krzem, które mogą być ponownie wykorzystane w produkcji nowych paneli lub innych produktów. Proces ten ma na celu minimalizację odpadów i wspiera gospodarkę o obiegu zamkniętym.

Z kolei utylizacja paneli fotowoltaicznych odnosi się do ich bezpiecznego unieszkodliwienia, gdy nie można ich zrecyklingować. Obejmuje to przetwarzanie pozostałości jako odpadów, często w sposób kontrolowany, aby nie zaszkodzić środowisku.

Żywotność modułów fotowoltaicznych

Gdy mowa o utylizacji czy recyklingu paneli fotowoltaicznych, to należy oczywiście wspomnieć o pojęciu ich żywotności. Szacuje się, że panele fotowoltaiczne mogą pracować wydajnie nawet ponad 30 lat. Producenci fotowoltaiki gwarantują że sprawność paneli nie spadnie poniżej pewnego poziomu. Zazwyczaj po 10 latach sprawność modułów, nie powinna być niższa niż 90%, a po 25 latach 85%.

Dla przykładu, producent paneli PV, firma Sunport, gwarantuje, że po 30 latach, moc wyjściowa produktu nie może być mniejsza niż 82% jej minimalnej mocy. Wraz z upływem kolejnych lat, panele będą produkować stopniowo coraz mniej prądu, aż w końcu instalacja będzie wymagała wymiany. Co wtedy ze zużytymi panelami?

Recykling paneli fotowoltaicznych a UE

Europejski Zielony Ład zmierza do bardziej efektywnego wykorzystania zasobów dzięki przejściu na czystą gospodarkę o obiegu zamkniętym. Jest to koncepcja w której produkty, materiały i surowce powinny pozostawać w gospodarce tak długo, jak jest to możliwe.

Zniszczenie poprzez termiczną utylizację paneli fotowoltaicznych lub ich składowanie na składowiskach jest rozwiązaniem nieefektywnym i nieekonomicznym, bowiem panele można z sukcesem poddać recyklingowi i wprowadzić je z powrotem do użycia. Recykling fotowoltaiki pozwala na nowo pozyskać przede wszystkim takie materiały jak szkło, plastik czy metal.

Międzynarodowa Agencja Energii Odnawialnej (International Renewable Energy Agency – IRENA) w raporcie pt. End-of-Life Management: Solar Photovoltaic Panels szacuje, że masa surowców wtórnych z fotowoltaiki, głównie szkła, jaka powstanie do 2050 roku, szacowana jest na 78 mln ton. Jeśli te surowce uległyby pełnemu recyklingowi, dałoby to rynek wart ponad 15 mld dolarów. Z takiego wolumenu materiałów po recyklingu można by ponadto – zdaniem IRENA – wyprodukować około 2 mld nowych modułów fotowoltaicznych.

Recykling paneli fotowoltaicznych – jak wygląda?

Standardowe panele fotowoltaiczne z krzemu krystalicznego, zawierają około 76% szkła (powierzchnia panelu), 10% polimeru , 8% aluminium (rama), 5% krzemu (ogniwa słoneczne), 1% miedzi i mniej niż 0,1% innych metali (srebro, cyna i ołów). (Sander i in., 2007 i Wambach i Schlenker, 2006). Obecnie technologia pozwala na odzysk ok. 90% tych surowców. 

Recykling fotowoltaiki jest procesem wieloetapowym. Pierwszym krokiem jest oddzielenie aluminiowej ramy od reszty modułu. Elementy aluminiowe i szklane są najłatwiejsze w odzysku, a sam proces ich przetapiania jest prosty. Wafle krzemowe są wytrawiane, a następnie wzbogacane tak by odzyskały swoje pierwotne właściwości i mogły zostać użyte ponownie. Pozostałe komponenty poddawane są utylizacji w wysokiej temperaturze. W przypadku cienkowarstwowego wariantu paneli fotowoltaicznych od razu, w całości trafia do niszczarki, która rozkłada go drobne frakcje, a następnie podlega dalszej obróbce.

Etapy recyklingu paneli fotowoltaicznych:

1. demontaż i separacja materiałów (panele są rozbierane, a ich poszczególne elementy oddzielane; chodzi o takie jak szkło, aluminium, krzem, i miedź).
2. przetopienie i obróbka szkła i aluminium,
3. wytrawianie i wzbogacanie ogniw krzemowych (ogniwa krzemowe, które są w dobrym stanie, są wytrawiane kwasem i wzbogacane, aby odzyskać ich pierwotne właściwości);
4. Obróbka termiczna pozostałych komponentów (np. tworzywa sztuczne są poddawane obróbce termicznej w wysokiej temperaturze, co pozwala na ich pełną neutralizację.
5. Odzysk i przetwarzanie metali szlachetnych (w niektórych przypadkach, podczas recyklingu paneli PV, możliwe jest odzyskanie metali szlachetnych, takich jak srebro, cyna czy miedź, a następnie są przetwarzane i wykorzystywane w innych procesach).

Utylizacja fotowoltaiki w Polsce

Fotowoltaika w Polsce jest stosunkowo nowym tematem. Większość instalacji na polskich domach nie ma jeszcze 5 lat, dlatego branża recyklingu paneli jest bardzo niewielka. Dobrą informacją jest jednak to, że w naszym kraju można oddać panele do utylizacji. Na chwile obecną w Polsce odzyskuje się szkło, aluminium oraz wafle krzemowe. Następnie materiały z recyklingu paneli są wykorzystywane w budownictwie. Na chwilę obecną nie wykorzystuje się wafli krzemowych do budowy nowych ogniw. Wraz z rozwojem technologii przetwarzania, poziom ponownego i jeszcze bardziej wydajnego wykorzystania materiałów PV będzie rósł.

Ogniwa tandemowe – alternatywa dla utylizacji fotowoltaiki

Czy możliwe jest ponowne wykorzystanie fotowoltaiki bez konieczności poddawania ich długotrwałym i skomplikowanym procesom utylizacji? Rozwiązaniem problemu mogą być perowskity! Panele fotowoltaiczne z perowskitu są elastyczne, supercienkie, lekkie i półprzejrzyste. Ogniwa perowskitowe zachowują wysoką wydajność oraz wytrzymałość. Saule Technologies na czele z Olgą Malinkiewicz od 2014 roku pracuje nad zastosowaniem druku atramentowego do produkcji perowskitowych modułów fotowoltaicznych o dowolnym kształcie.

Dzięki zastosowaniu przełomowej technologii, zamiast utylizować panele, można nadrukowywać na nie warstwę perowskitów uzyskując tym samym swego rodzaju ogniwa tandemowe, o jeszcze wyższej sprawności niż pierwotne moduły. Dzięki temu rozwiązaniu, instalacje mogłyby z powodzeniem, przez kolejne dziesiątki lat produkować energię ze słońca. Rozwiązanie to byłoby tańsze niż koszt zakupu nowych paneli, wysoce wydajne i przedłużyłoby żywotność systemu. 

Recykling fotowoltaiki a prawo

Unia Europejska, opracowała i wdrożyła dyrektywę WEEE (Waste Electrical and Electronic Equipment Directive). Definiuje ona panele słoneczne jako urządzenia elektroniczne i wymaga dla nich 85% skuteczności w odzyskiwaniu surowców wtórnych. Z tego przynajmniej 80% musi zostać wykorzystane w recyklingu lub dalszej produkcji. Zgodnie z unijnymi zaleceniami, producenci modułów fotowoltaicznych zainstalowanych w UE powinni pokryć koszty ich zbiórki i recyklingu. 

W Polsce przepisy nie są do do końca jasne. Nie można więc jednoznacznie stwierdzić, kto jest być odpowiedzialny za przetwarzanie zużytych paneli fotowoltaicznych. Na chwilę obecną, właściciel instalacji musi na własny koszt ją zutylizować. Nie można jednak tego zrobić samemu np. oddając moduły razem z odpadami wielkogabarytowymi. Potrzebna jest wyspecjalizowana firma, która powinna wydać zaświadczenie potwierdzające realizację takiej usługi. Poświadczenie musi zawierać informację o tym, jak została przeprowadzona utylizacja. Podział odpadów musi zostać przedstawiony zgodnie z zapisami Ustawy z dnia 14 grudnia 2012 r. o odpadach.

Recykling paneli fotowoltaicznych – cena?

Koszt recyklingu paneli fotowoltaicznych w Polsce to średnio 1,5 zł za 1 kg. Zestaw fotowoltaiczny 4kW na dom jednorodzinny to koszt około 300-400 zł. Z kolei większej mocy fotowoltaika (np. instalacja fotowoltaiczna 10 kW) kosz może wynosić nawet 800-850 zł. Do tego należy doliczyć koszty transportu, a jeśli firma odbiera panele fotowoltaiczne, dodatkowo koszt dojazdu.

 Szczegółowo wyglądać to może tak:

• Cena za kilogram: średnio 1,5 zł za kg, ale może to być również 1-2 zł/kg. 
• Koszty transportu: dodatkowo koszt transportu do punktu utylizacji. 
• Koszty odbioru: jeśli firma odbiera panele, dodatkowo koszt dojazdu (około 2,5 zł/km). 
• Przykład (4 kW): koszt utylizacji może wynieść około 300-400 zł.
• Przykład (10 kW): koszt utylizacji może wynieść około 800-850 zł. 

Zainteresowany/-a tematami dofinansowania do fotowoltaiki, Mój Prąd 6.0, opłacalnością instalacji fotowoltaicznych (patrz: kalkulator fotowoltaiki)? Skontaktuj się z nami. Audyt energetyczny, dobór sprzętu, montaż, konfiguracja z magazynem energii lub pompą ciepła – to wszystko u nas.