Fotovoltaika: recyklace panelů II – recyklované materiály

Na trhu v České republice výrazně převažují panely s články z krystalického křemíku. Největší podíl na hmotnosti tohoto typu panelů připadá na sklo a hliníkový rám, viz tabulka dole. U tenkovrstvých panelů je podíl skla a hliníku přes 95 %. Oba tyto materiály jsou běžně recyklovány z téměř 100 %. Ostatní kovové materiály jsou ceněnými surovinami, které se vyplatí z odpadu získávat. Plasty lze recyklovat jen částečně nebo vůbec.

Materiálové složení krystalických panelů

Tabulka: Materiálové složení krystalických panelů

Pro recyklaci fotovoltaických panelů bylo vyvinuto několik technologických postupů (viz předchozí článek). Lze je rozdělit na dvě skupiny: Termicko-mechanická metoda vhodná pro krystalické panely a Mechanicko-chemická metoda vhodná spíše pro panely tenkovrstvé.

Recyklované materiály

Sklo – základní konstrukční díl téměř všech typů fotovoltaických panelů. Pouze výjimečně jsou používány jako hlavní nosný nebo krycí materiál plasty, například na fotovoltaické střešní fólie, ale jsou vyráběny i plastové panely. Přídavek recyklovaného skla může snížit spotřebu energie na výrobu skla asi o 40 %. Recyklace však významně snižuje nároky na těžbu surovin a kapacitu skládek odpadů. Výhodou skla je, že ve většině případů lze materiál zrecyklovat na původní výrobek.

Hliník – používá se zejména na rámy panelů, velmi malá část na kontakty článků. Primární produkce hliníku ze surovin je energeticky náročná, spotřeba elektřiny se pohybuje kolem 200 MJ/kg a přestavuje asi 8 % spotřeby energie na výrobu celého panelu. Vysoká energetická náročnost hliníku byla důvodem, proč byly v minulosti propagovány panely bez rámu. Tato praxe však není nutná, hliník lze snadno recyklovat s velmi nízkou spotřebou pouhých 8 MJ/kg převážně tepelné energie. Výtěžnost se přitom u kusového hliníku, což jsou i rámy fotovoltaických panelů, blíží 100 %.

Plastové komponenty – jedná se především o laminační materiály, jimiž jsou fotovoltaické články zapouzdřeny, a připojovací skříňku (Junction box). Bylo však zkoušeno použití plastových materiálů jako nosné vrstvy namísto skla. Výhodou je nižší hmotnost, v praxi se však ve větší míře prosadily pouze fotovoltaické střešní fólie. Vlivem klimatických podmínek plasty obvykle degradují, jen vzácně je lze jednoduchými metodami recyklovat na původní výrobek. V praxi se spíše využívá energie, kterou je možno uvolnit jejich spálením. V technologickém zařízení vyvinutém firmou Deutsche solar AG pro recyklaci krystalických panelů jsou spaliny před vypuštěním do atmosféry přečištěny.

Fotovoltaické články – u klasické krystalické technologie se podíl článků na hmotnosti panelů pohybuje v jednotkách procent, u novějších panelů se přitom tento podíl významně snižuje, protože se používají stále tenčí desky. Krystalické články se naopak podílejí až 80 % na spotřebě energie na výrobu panelu a zhruba 50 % na jeho ceně (údaj z roku 2008). Na konci životnosti jsou přitom články v podstatě nezměněny. S recyklací celých článků nebo desek jsou již první praktické zkušenosti. Články vyrobené moderní technologií na recyklovaných deskách mají vyšší účinnost než články, z nichž byly desky při recyklaci získány.

Podíl funkčních vrstev tenkovrstvých článků na hmotnosti panelů i na nákladech na jejich výrobu je o jeden až dva řády nižší než u panelů krystalických. I v tom případě se však často jedná o cenné polovodičové materiály, jejichž zpětné získávání je obvykle výhodnější než ze surovin.

Kovy – (zejména těžké) představují z hlediska hmotnosti, ceny i spotřeby energie na výrobu panelů zanedbatelné položky. Podíl jednotlivých kovů na hmotnosti panelů se pohybuje v desetinách promile. Z energetického hlediska je sice recyklace výhodnější, finanční náročnost recyklace kovových materiálů je však obvykle srovnatelná s výrobou z primárních surovin. Recyklace těžkých kovů je však nutná z jiných důvodů – jsou toxické, proto je nutno je oddělit od životního prostředí. A to přesto, že fotovoltaické panely nespadají pod působnost směrnice 2002/95/ES o omezení používání některých nebezpečných látek v elektrických a elektronických zařízeních (RoHS).

Související článek: Fotovoltaika: recyklace panelů I – metody recyklace

Bronislav Bechník
Czech RE Agency, o. p. s. je nezisková společnost propagující úspory, obnovitelné zdroje energie a trvalou udržitelnost

Vydáno 8. září 2011

vytisknout nahoru

České fotovoltaické průmyslové asociace

EUROPEAN PHOTOVOLTAIC INDUSTRY ASSOCIATION