هل الألواح الشمسية قابلة لإعادة التدوير؟

أحد أكبر المناقشات عندما يتعلق الأمر بالألواح الشمسية هو ما يحدث في نهاية دورة حياتها، في حين أن العديد من الألواح الشمسية ستستمر لأكثر من 20 عامًا، ولا تزال هناك اعتبارات يجب مراعاتها لما يحدث لها عندما تصبح غير قابلة للتطبيق.

ويعد بناء موارد الطاقة المتجددة أمرًا ضروريًا للغاية لمكافحة تغير المناخ ، ولكن علينا أيضًا أن نكون حذرين من مواجهة هذا الخير بالمخلفات الإلكترونية المفرطة، وفقا لتقرير digitaltrend.

مم تتكون الألواح الشمسية؟ لنبدأ  في بداية حياة الألواح الشمسية، تصنع الألواح الشمسية بشكل أساسي من الزجاج والإطار المعدني وخلايا السيليكون والأسلاك المصنوعة من الفضة والنحاس، ويمكن ترتيب خلايا السيليكون في أشكال أحادية البلورية أو متعددة البلورات، ويعتبر السيليكون أحادي البلورية أكثر كفاءة ، حيث يتم ترتيب الجزيئات في شبكة موحدة واحدة. ينتج عن هذا لون داكن موحد. 

يعتبر السليكون متعدد الكريستالات أرخص لأنه يدمج عدة بلورات، وتظهر هذه اللوحات عادةً باللون الأزرق. الجانب السلبي هنا هو أن الألواح الشمسية متعددة الكريستالات أقل كفاءة.

 تتميز الألواح أحادية البلورية بكفاءة 15٪ إلى 20٪ ، بينما تكون الألواح متعددة البلورات ذات كفاءة من 13٪ إلى 16٪. تبحث هذه المقالة في الانهيار الكيميائي ومكونات الألواح الشمسية .

ما مدى ضرر مواد الألواح الشمسية على البيئة؟ إذا كنا نسعى لتقليل النفايات الإلكترونية ، فنحن بحاجة إلى معرفة التكلفة البيئية لترك هذه المواد في مدافن النفايات ، وتكلفة إنتاجها من مواد عذراء.

ويعتمد إنتاج السيليكون على السيليكا المشتقة من رمل الكوارتز. عادة ما يتم تسخينه بالفحم عند درجة حرارة عالية، وغني عن القول أن استخدام الفحم في الجمع بين الكربون والسيليكا ليس مثاليًا، وتعدين السيليكا ليس جيدًا للبيئة أيضًا، وتحدث الغالبية العظمى من تعدين السيليكا في الصين ، ومعظمها مخصص للرمال منخفضة الجودة ذات البصمة الكربونية العالية، حتى مع تعدين السيليكا المحسن ، فهو سلاح ذو حدين. 

يتطلب التكسير المستخدم في التنقيب عن النفط والغاز رمال السيليكا، من الآمن أن نتوقع من منتجي السيليكا البيع بالتساوي للمصالح النفطية ومصنعي الألواح الشمسية، وأدت أحدث طرق إنتاج السيليكون إلى تقليل البصمة الكربونية 12 ضعفًا ، على الرغم من أن هذه العمليات لا يزال يتعين نشرها عبر الصناعة. 

من عام 2000 إلى عام 2019 ، ارتفع متوسط البصمة الكربونية للطاقة المستخدمة في إنتاج السيليكون بنسبة 43٪ .

وفي نهاية دورة حياة الألواح الشمسية، تُظهر الأبحاث أن الكادميوم، والرصاص، والإنديوم، والموليبدينوم، والتيلوريوم عرضة للترشيح في التربة من الألواح الشمسية المهملة، ولكن بشكل عام عند مستويات منخفضة بما يكفي بأقل قدر من المخاطر، كم من الوقت تدوم الألواح الشمسية؟ ويمكن أن تدوم معظم الألواح الشمسية 20 عامًا أو نحو ذلك.

وتقدم العديد من الشركات المصنعة ضمانات لمدة 25 عامًا، مع خسائر كفاءة متوقعة بين 5٪ و 10٪، هل يمكن إعادة تدوير الألواح الشمسية؟ يمكن إعادة تدوير الألواح الشمسية وتحويلها إلى ألواح متعددة الكريستالات جديدة، معظم المعادن قادرة على الحفاظ على نقائها عند صهرها وإعادة تكوينها. 

السيليكون معدن، مما يعني أنه يحتوي على بعض جوانب المعادن - وأيضًا نقطة انصهار أقل من المعادن النقية، هذا يعني أنها تتطلب طاقة أقل بشكل عام لإعادة تدوير الألواح الشمسية. وفرضت أوروبا على الشركات المصنعة توفير خيارات إعادة التدوير لألواحها الشمسية في نهاية عمرها الافتراضي، ولسوء الحظ لم تتمتع الولايات المتحدة بدعم دورة حياة مماثل، مما يجعل من الصعب العثور على شركاء إعادة التدوير المحليين - 76 ٪ من المنتجين لا يعيدون حاليًا تدوير الألواح أو يعيدون استخدامها .

كيف يتم إعادة تدوير الألواح الشمسية؟

ولا تزال طرق إعادة تدوير الألواح الشمسية قيد البحث والاختبار بنشاط، كان أحد المشاريع مع Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems قادرًا في الواقع على زيادة كفاءة الألواح الشمسية بعد المرور بعملية إعادة التدوير، على الرغم من أنها لا تزال خجولة من أفضل الألواح الشمسية المتاحة.

ويواجه القائمون على إعادة التدوير أولاً التحدي المتمثل في العثور على وحدات فردية لا تزال قابلة للاستخدام، ثم هناك استخراج المكونات الفردية، مثل حياكة الفضة عبر خلايا السيليكون، ثم هناك استخراج المواد الخام، مثل طحن الغطاء الزجاجي أو إذابة إطار الألومنيوم، تضيف كل عملية التكاليف، ومع تقلب أسعار المكونات والسباق إلى أسفل لأسعار اللوحات، قد يكون من الصعب جدًا على القائمين بإعادة التدوير جعل الأمر يستحق العناء.

أين يمكنني إعادة تدوير الألواح الشمسية؟

وعلى الرغم من هذه الحواجز، هناك عدد قليل من الشركاء في الولايات المتحدة الذين يمكنهم توفير إعادة تدوير الألواح الشمسية.  وفي النهاية، من الصعب إعادة تدوير الألواح الشمسية حتى مع وجود تقنيات جديدة واعدة لتحقيق أقصى استفادة من اللوحات القديمة، يجب أن تكون هناك حوافز اقتصادية للقائمين بإعادة التدوير لتنفيذ هذه التقنيات على نطاق واسع، إذا لم يقدم السوق هذه الحوافز، فسنعتمد على الحكومات لتشريع قيام الشركات المصنعة بدفع الفاتورة.