Jönnek a napelemtemetők?
Világszerte exponenciálisan gyorsul a napelemek telepítése, ami a zöldenergia szempontjából kétségkívül örömhír. Az viszont aggodalomra ad okot, hogy milyen kevés szó esik az elhasználódott, tönkrement napelemekről. Pedig az előrejelzések azt mutatják, hogy a 2020-as évtized végére mintegy nyolc-, az évszázad közepére pedig már közel 80 millió használt fotovoltaikus panel halmozódik fel a szemétlerakókban.
A gomba módra szaporodó napelemek láttán ugyanakkor felmerül a kérdés, mi lesz velük, ha meghibásodnak vagy egész egyszerűen letelik az üzemidejük. Szemétbe kerülnek, vagy lehetséges valamilyen módon az újrahasznosításuk?
A holnap kihívása
A probléma jelenleg még csak elméleti, mivel több évtizedre szóló műszaki megoldásról van szó, de fontos gondolkodni róla, mert jelenleg még nincs meg az a technológia, amivel biztonságosan és környezettudatosan újra lehetne hasznosítani a napelemtáblákat. A rendszerek ugyanakkor a vártnál jóval gyorsabban terjednek, vagyis 20-30 év múlva akár tömeges problémát is okozhatnak.
Bolygónk szerencséjére a napelempanel nem tartozik a gyorsan tönkremenő termékek közé, maguk a gyártók is legalább tíz év garanciát vállalnak rá. Az évtizedes távlatokat a gyakorlati tapasztalatok is igazolják, hiszen Európa legidősebb napelemrendszere, amelyet 1982-ben szerelték fel a Dél-svájci Alkalmazott Tudományok és Művészetek Egyetemének tetejére, a mai napig üzemel megszakítás nélkül, a kiserőmű paneljeinek pedig mindössze öt százaléka hibásodott meg. Csakhogy a nyolcvanas években a kevés eladott napelem még a prémium kategóriába tartozott, az európai gyártók fokozottan ügyeltek a minőségére, tartósságára. Mostanra viszont megjelent a közép- és a szerényebb árú alsó kategória is, miközben az előállítás az elmúlt évtized során fokozatosan elhagyta Európát, Japánt és az Egyesült Államokat, és Kínába települt. A kétezres évek elején még a legfejlettebb országok birtokolták a piac 90 százalékát, napjainkban a tíz legnagyobb cég kínai, és 45 százalékos a piacrészesedésük. A tömegtermelés ilyen mértékű felfutásával pedig gyanítható, hogy az élettartam is rövidülni fog. Az már most is feltűnik, hogy a meghibásodásból származó elektronikai hulladék mennyisége éppolyan arányban nő, mint a naperőművek globális kapacitása; az International Renewable Energy Agency becslése alapján a napelemes hulladék összmennyisége már 2016-ra elérhette a százezer tonnás nagyságrendet.
Miből áll egy napelem?
A manapság használt rendszerek 90 százaléka szilíciumkristályos technológiával működik. Ezek legfontosabb kellékei a szilíciumlapkák, amelyek a fényt villamos energiává alakítják. Ez ezüst segítségével jut el a rézkábelekig. A napelempanel hermetikus fedését etilén-vinil-acetát, a műanyag egy fajtája biztosítja, végül az egészet üveglapok védik az időjárás viszontagságaitól, és egy alumínium keret tartja egyben.
A felsorolt alkotóelemek közül az alumíniumot és a rezet a legkönnyebb újrahasznosítani, a jelenlegi gyakorlat szerint ez többnyire meg is történik még egy hétköznapi hulladékfeldolgozó telepre kerülő napelemmel is. A problémát a többi anyag jelenti, amelyek újrahasznosításához komoly tudás és eszközök kellenek. Ezek híján rendre ledarálják a panelmaradékot, és értékének töredékéért elpasszolják építő- vagy fűtőanyagnak. Ezzel pedig kárba vész az ezüst és a szilícium, utóbbi azért fontos, mert bányászata rendkívül környezetszennyező, egy panel ökológiai lábnyomának a felét ez teszi ki annak dacára, hogy viszonylag kevés kell belőle. Arról nem is beszélve, hogy a panel teljes költségének a felét is ez a fém viszi el.
Egyelőre nem segíti a fenntarthatóságot az az uniós jogszabály sem, amely kötelezi a forgalmazókat, hogy visszagyűjtsék a leselejtezett panelek 85 százalékát, és az anyaguk 80 százalékát újrahasznosítsák. Eddig ugyanis nem volt annyi kiöregedett napelem, amely miatt kifizetődő lett volna technológiafejlesztést finanszírozni, üzemet építeni az újrahasznosításhoz. A helyzet viszont most gyorsan változhat: a Rystad Energy energiakutató vállalat idén közölt egy jelentést, amelyben azt írják, 2030-ban több mint 2,7, míg 2050-ben már 80 milliárd dollár lehet az élettartamuk végét elérő panelek újrahasznosítható anyagainak összértéke. Ennek ellenére úgy látják, hogy még 2040-ben is mindössze hat százalékát tudják majd visszaforgatni a napelemekből kinyert újrahasznosított anyagoknak új napelemrendszerek gyártásába. Számításuk szerint abban az évben már 27 millió tonnányi hulladék keletkezik. Persze a mostani arány ennél is rosszabb, mindössze 0,08 százalék…
Csak részeredmények
Több tanulmány is azzal számol, hogy a fotovoltaikus panelek újrahasznosítása 2050-re 15 milliárd dolláros iparággá nőhetné ki magát, a feldolgozott alapanyagokból pedig kétmilliárd új panelt lehetne legyártani. Ám ez ma még csak optimista hipotézis, más vélekedések szerint akkortájt a napelempanelek az elektronikai hulladék tizedét fogják kitenni. Az Egyesült Államok energiaügyi minisztériuma alá tartozó National Renewable Energy Laboratory (NREL) elemzői úgy kalkulálnak, hogy a 2020-as évtized végére mintegy nyolc-, az évszázad közepére pedig már közel 80 millió használt fotovoltaikus panel halmozódik fel a szemétlerakókban.
Kisebb eredmények már most is vannak, egy francia cég például képes arra, hogy a ledarált panelek alkotóelemeit szétválassza. Egy EU-s támogatással működő projektnek pedig sikerült azt elérni, hogy a napelempanelekről sértetlenül vissza tudják nyerni az üveglapokat, amelyek így felhasználhatók új egységek gyártásához.
Az igazán nagy kihívás viszont az, hogy az újrahasznosított anyagok nagy tisztaságúak legyenek. A szilíciumnak ahhoz, hogy újra napelemben lehessen felhasználni, minimum 99,9999 százalékos tisztaságúnak kell lennie. Ez pedig soklépcsős eljárást és ami még fontosabb, rengeteg energiát igényel. A jövőben minden bizonnyal megszületik majd az a technológia, amely mindezt hatékonyan tudja majd kezelni, a kérdés csak az, időben sikerül-e munkába állítani.
