گجت نیوز آخرین اخبار تکنولوژی، علم و خودرو 
پنل‌های خورشیدی می‌توانند از مهمترین راه‌های تولید نیرو باشند اما آیا تاکنون فکر کرده‌ایدکه سرنوشت صفحه های خورشیدی پس از تمام شدن عمرشان چیست؟
یک پروژه تحقیقاتی جدید با بودجه وزارت انرژی به دنبال حل یکی از بزرگترین چالش‌های انرژی خورشیدی است؛ اینکه با پنل‌های خورشیدی پس از مرگ چه باید کرد؟ انرژی خورشیدی راه حل تغییرات آب و هوایی است اما برای اینکه فناوری پایداری باشد، باید تجدیدپذیر بماند.
متاسفانه زمانی که عمر یک پنل خورشیدی تمام می‌شود، به سرنوشت خرد شدن توسط دستگاه‌های خردکن یا دفن شدن دچار می‌گردد. محققان دانشگاه ایالتی آریزونا (ASU) امیدوارند که بتوانند از طریق یک فرآیند بازیافت جدید که از مواد شیمیایی برای بازیابی فلزات و مواد با ارزش بالا مانند نقره و سیلیکون استفاده می‌کند، وضعیت صفحه های خورشیدی را به نفع انسان‌ها تغییر دهند و استفاده از آنها را مقرون به صرفه کنند.
پنل های خورشیدی پس از پایان عمرشان چه می‌شوند؟
اوایل ماه میلادی جدید تیم تحقیق روی قابلیت تجدیدپذیری پنل‌های خورشیدی از دفتر DOE کمک مالی دوسالانه به مبلغ 450 هزار دلار دریافت کردند تا ایده تجدیدپذیری و قابلیت بازیافت صفحات خورشیدی را به صورت آزمایشی طی سه سال آینده امتحان کنند.
بودجه‌های تحقیقاتی توسط دانشگاه آریزونا و شرکت انرژی First Solar که به عنوان مشاور صنعتی در این پروژه خدمت می‌کند، ارائه شده است. اگر همه چیز خوب پیش رود، فرآیند بازیافت مقرون به صرفه و اقتصادی پنل‌های خورشیدی می‌تواند درست در زمانی که موج اول صفحات خورشیدی قرار است روانه زباله دانی شوند، به بازار برسد. دیانا بائر، معاون مدیر دفتر تولید در DOE می‌گوید:
با افزایش تولید انرژی پاک و تولید انرژی پاک بیشتر، اندیشیدن در خصوص بازیافت پنل‌های خورشیدی می‌تواند اهمیت زیادی داشته باشد.
گر چه تعداد نسبتاً کمی از پنل‌های خورشیدی تا به امروز به پایان عمر خود نزدیک شده‌اند، اما کارشناسان گمان می‌کنند که بیشتر صفحه های خورشیدی در محل دفن زباله‌ها جمع می‌شوند و در آنجا فلزات گران بها و مواد با ارزش آنها گم می‌شود.
منگ تائو، محقق توسعه پایدار انرژی خورشیدی در دانشگاه ایالتی آریزونا، سرپرستی پروژه بازیافت پنل‌های خورشیدی را برعهده دارد و تخمین زده که جهان ممکن است با کمبود حداقل یکی از فلزات مواجه شود. در همین حال سیلیکون درجه خورشیدی، برای ساختن صفحات خورشیدی، مقدار زیادی انرژی مصرف می‌کند و استفاده از آن بیش از یک بار، برای کاهش تقاضای برق صنعت خورشیدی مهم است.
حتی زمانی که پنل‌های خورشیدی بازیافت می‌شوند، این فلزات به ندرت به چرخه تجدیدپذیری باز می‌گردند. بازیافت کنندگان معمولا قاب آلومینیومی که پنل‌ها را کنار هم نگاه می‌دارد بر می‌دارند، سیم‌های مسی را از پشت جدا می‌کنند و خود صفحه را هم خرد می‌کنند و با ایجاد یک هش خورشیدی، آن را به عنوان شیشه خرد شده می‌فروشند. تائو می‌گوید:
فروش این سه محصول آلومینیوم، مس و شیشه خرد شده برای هر پنل خورشیدی 3 دلار سود دارد. شرکت‌هایی که تائو با آنها صحبت کرده است، می‌گویند که بازیافت صفحات خورشیدی حدود 25 دلار هزینه دارد.
فرآیند بازیافت جدید پنل‌های خورشیدی که طی آن فلزات و مواد معدنی بیشتری بازیافت می‌شود، می تواند به لحاظ اقتصادی قابل توجه باشد. تائو و همکارانش فرآیندی را پیشنهاد می‌کنند که طی آن سلول‌های سیلیکونی درون پنل‌های خورشیدی با استفاده از یک تیغه فولادی داغ از ورقه‌های پلیمری و شیشه‌ای که آنها را احاطه کرده‌اند، جدا می‌شوند.
این ترکیب شیمیایی که در انتظار ثبت اختراع است، توسط استارتاپ بازیافت تائو TG Companies ایجاد شده است و طی آن نقره، قلع، مس و سرب از سلول‌های سیلیکونی جدا می‌شود. تائو می‌گوید که در فرآیند بازیافت فعلی از شیوه بازیافتی خشنی بهره گرفته می‌شود و معتقد است که این مواد شیمیایی را می‌توان بارها و بارها استفاده کرد و همچنین میزان زباله تولیدی را تا حد قابل توجهی کاهش داد. (وی بر این باور است که روش او منحصر به فرد است.)
تائو همچنین معتقد است که با بازیافت سرب، جلوی خطرات زیست محیطی گرفته می‌شود چرا که اگر سرب بازیافت نشود، می‌تواند هنگام ریخته شدن به طبیعت یا طی عملیات مدفون سازی به زیست محیط صدمه وارد کند.
تائو مدعی است که TG Companies پیش‌تر از اینها راهی برای بازیافت 100 درصدی فلزاتی همچون نقره، قلع، مس و سرب در سلول‌های خورشیدی پیدا کرده‌اند و آن را توسعه داده‌اند.
کمک مالی جدیدی که DOE به تیم تحقیق و توسعه تائو کرده، به او اجازه می‌دهد که فرآیند بازیافت پنل‌های خورشیدی را بیشتر بهینه کند و بررسی کند که آیا سیلیکون می‌تواند با خلوص کافی برای تولید سلول‌های جدید بدون گذراندن مرحله تصفیه انرژی فشرده به نام فرآیند زیمنس بازیابی شود یا خیر!
اگر در دو سال آینده همه چیز خوب پیش برود، گام بعدی جذب سرمایه گذاران خصوصی برای تامین مالی یک کارخانه آزمایشی است که می‌تواند از این فرآیند برای بازیافت حدود 100000 پنل خورشیدی در سال استفاده کند.
کارستن ومباخ بنیانگذار غیرانتفاعی PV CYCLE بازیافت صفحه های خورشیدی می‌گوید که «رویکرد شیمی سبز» مانند تائو و همکارانش که پیشنهاد می‌کنند “پتانسیل زیادی برای بازیابی مواد ثانویه ارزشمند و کمک به حفاظت از محیط زیست دارد” خواهد بود.
اما ونباخ خاطرنشان می‌کند که بازیابی تمام نقره و سایر فلزات کمیاب در صفحات خورشیدی به دلیل تلفاتی که ممکن است در طول فرآیند جداسازی سلول‌های سیلیکونی از پلیمرها و جاهای دیگر رخ دهد، ‘ممکن است به طور کامل قابل دستیابی نباشد’. او می‌گوید در یک نسخه تجاری از این فرآیند، مقدار و کیفیت فلزات بازیافتی «با توجه به مشخصات کاربر پایین‌دستی و پتانسیل صرفه‌جویی در هزینه در فرآیندهای تصفیه بهینه‌سازی می‌شود».
صرفه جویی در هزینه کلید موفقیت خواهد بود و بسته به قیمتی که نقره دارد، تائو فکر می‌کند که فرآیند بازیافت او می‌تواند 10 تا 15 دلار از مواد هر پنل را بازیابی کند. اما ونباخ هشدار می‌دهد که اگر در تولیدکنندگان صفحه‌های خورشیدی به استفاده کمتر از نقره در پنل‌های خود ادامه دهند، ماجرا تغییر خواهد کرد. آن وقت حتی 15 دلار برای هر پانل بعید است که هزینه کامل از کار انداختن و بازیافت پنل‌ها را پوشش دهد، به این معنی که ممکن است سیاست‌های حمایتی برای افزایش مقیاس مورد نیاز باشد. ونباخ می‌گوید:
آخرین مانع سر راه بازیافت این است که امروزه تعداد زیادی از پنل‌های خورشیدی از روی پشت بام‌ها برداشته نمی‌شوند. در حالی که در سال 2016، کمتر از نیم میلیون زباله خورشیدی در جهان وجود داشت، آژانس بین المللی انرژی‌های تجدیدپذیر اعلام کرده که تا سال 2030 این رقم به 8 میلیون تن می‌رسد. همچنین تا سال 2050 می‌توانیم سالانه حدود 6 میلیون تن از پنل‌های خورشیدی که عمرشان تمام شده را جمع آوری کنیم.
براساس این آمار و ارقام و پیش بینی‌های صورت گرفته در این مورد، ارزش فلزات و مواد معدنی درون این پنل‌های خورشیدی طبق تخمینی که تائو و همکارانش زده‌اند، می‌تواند بیش از یک میلیارد دلار مواد قابل برداشت داشته باشد. برای کسانی که بتوانند چالش بازیافت کردن را پشت سر بگذارند، چنین زباله‌هایی که زاده فناوری هستند، می تواند تبدیل به یک گنجینه شود.