比较理想的回收情况是这样的,光伏板终进入玻璃回收设施,并剥离了铜线,然后,回收工人也顺利的在不破坏光伏板夹层部件的情况下撕碎玻璃板,在这个环节,回收可获得一种不太闪亮的玻璃状粉末,也叫做碎玻璃,这种材料可用于建筑材料或其他工业应用。
那不理想的情况呢?就是简单粗暴的将光伏板粉碎并回收,当然,这对于回收来说肯定是不划算的。研究表明,从光伏板中回收的电池硅模块中剥离的玻璃、铝和铜这三个成分,连三美元都不一定赚的到。 而在美国回收一块面板的成本都高达25美元啊!
相比之下,将一个硅电池模块送到垃圾填埋场只要2美元,所以,你应该能理解为什么在美国大概只有10%的面板会被回收。
两个费额一对比,清楚的阐释了一个道理——光伏板回收这玩意,它不赚钱呐。
不过呢,事情还有点转机,假设我们可以回收占模块价值60%的硅和银呢?要做到这一点,就意味得着在机械回收的基础上再进行高温热处理和化学处理,从而导致更高的回收成本。对此,研究人员也评估了2000吨光伏板的回收效益,发现回收硅甚至可能不足以抵消成本。
专家表示,前面说的这些流程都不会有利可图,究其根本,是因为硅基面板与薄膜模块不同,它缺少铟和镓等贵重金属。除了固有的经济价值较低之外,光伏板还很脆弱,如果它们未通过重金属浸出测试,则可能被归类为危险废物。也就是说,太阳能面板还需经过处理,如玻璃封装、层压封装(GLE)来密封面板,才能限度地减少重金属浸出,这就意味着回收需要一个专业的劳动力去处理这些光伏板,额外的成本又增加了。
还有点麻烦的是,就算是的回收方式——将光伏板扔进垃圾填埋场,其中包含的铅和镉等有害化学物质还会产生一些环境影响,比如说污染土壤和地下水。
说了这么多,大家也能看出来光伏板回收是一个吃力不讨好的事了, 但是随着光伏板垃圾潮来临,回收却是不得不做的一件事。
回收在光伏板重复使用所需的硅对于减少碳排放至关重要。现在应该加紧研发工作,以便在大量组件开始需要更换时采用该技术。回收和再利用太阳能级硅还可以减少光伏面板对环境的影响,因为这种材料约占设备碳足迹的一半。从用过的太阳能电池板回收太阳能级硅的技术可以改变组件回收市场。
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从太阳能中剥离银
在全球范围内,近年来太阳能电池板和锂离子电池的使用量急剧增加。例如,2017年,全球增加了98.9GW的新太阳能容量。
但是,太阳能光伏板的预期寿命仅为30年。随着吸收量的持续增长,随着我们进入2030年及以后,报废太阳能电池板的数量将会增加。
“报废的光伏电池板的沉积将导致未来30年内要处理的吨位激增:到2050年,全球将有数千万吨的货物(中国,美国,日本,印度,德国),公司企业沟通和机构关系说。“在法国,存款已经以每年30%到40%的速度增长。2016年投放市场53,000吨,2017年投放市场84,000吨。”
因此,到2050年,即将出现的大量废物可能达到600亿吨。
太阳能电池板需求的增加一度导致白银需求的增加,其中光伏电池板占白银总消费量的8%。这达到了2016年的峰值,当时将8330万吨白银用于太阳能,自2002年以来增加了超过100万吨。
此后,其高昂的成本使公司不得不寻找替代生产方法。得益于喷墨和丝网印刷技术,银正与较便宜的金属(如镍)结合在一起,从而在不降低面板效率的情况下降低了技术成本。
减少钴,降低成本
锂离子电池也遵循类似的趋势。随着电动汽车(EV)的蓬勃发展推动它们数量的增长,钴的主要成分之一的价格也随之上涨。用作正极材料的金属价格从2017年初的每吨32,500美元增加到2018年3月的每吨81,000美元。
因此,毫不奇怪的是,制造商正在寻找替代材料来制造锂离子电池。当被问及降低特斯拉锂离子电池技术的价格时,特斯拉创始人在今年早些时候的一次会议上对与会者说:“我们认为我们几乎可以使钴变成零。”
但是,如果没有有价值的组件,回收锂离子电池的经济动机就会减少。目前,在美国,只有不到5%的锂离子电池被回收。传统铅酸电池可回收利用98%,因为大多数国家普遍要求使用铅酸蓄电池,而且铅酸蓄电池的组件为回收公司提供了机会。此类系统目前尚不适合较新的系统。
锂离子电池已经在制造大量废物,并且随着电动汽车等技术的增加,这种废物将继续增长。例如,在澳大利亚,废物量预计将以每年约20%的速度增长,到2036年将达到每年100,000吨。