Jak szacuje Instytut Energii Odnawialnej (IEO) w samej Polsce do 2025 r. będzie zainstalowanych ponad 420 000 ton paneli fotowoltaicznych. Według raportu IEO  łączna moc wszystkich instalacji fotowoltaicznych w Polsce sięgnie prawie 8000 MW. Ta ilość instalacji fotowoltaicznych będzie dynamicznie rosła w całej Europie.

W ciągu kolejnych 20-30 lat na całym świecie przybędzie do 80 mln ton zużytych paneli fotowoltaicznych na całym świecie. 

Czy będzie opłacalne odzyskiwanie surowców z zużytej fotowoltaiki i kto poniesie koszt recyklingu fotowoltaicznego?

Czy recykling fotowoltaiki będzie opłacalny?

Jak podaje Międzynarodowa Agencja Energii Odnawialnej (International Renewable Energy Agency – IRENA) w raporcie pt. End-of-Life Management: Solar Photovoltaic Panels  masa surowców wtórnych z fotowoltaiki, głównie szkła, jaka powstanie do 2050 roku, szacowana jest na 78 mln ton globalnie. Szacunki są z 2016 r, więc mogą się one jeszcze dynamicznie zwiększyć, jeżeli będzie dalej trwał boom na fotowoltaikę.

Jeżeli znajdziemy opłacalne i optymalne technologie odzysku surowców z zużytej fotowoltaiki to powstanie globalny rynek recyklingu fotowoltaiki wart nawet 15 miliardów dolarów. Co więcej jak podaje IRENA z recyclingu fotowoltaiki będzie można wytworzyć nawet 2 mld nowych modułów fotowoltaicznych.

Oczywiście już teraz jesteśmy w stanie częściowo odzyskiwać takie surowce jak aluminium, krzem czy szkło z zużytych paneli fotowoltaicznych, ale na dzień dzisiejszy proces recyclingu jest wciąż skomplikowany i kosztowny. Nie wszystkie składniki da się w całości odzyskać i podlegają utylizacji.

Recykling paneli fotowoltaicznych jest skomplikowany

W skład standardowych paneli fotowoltaicznych z krzemu krystalicznego wchodzi około 76% szkła (powierzchnia panelu), 10% polimeru , 8% aluminium (rama), 5% krzemu (ogniwa słoneczne), 1% miedzi i mniej niż 0,1% innych metali (srebro, cyna i ołów). Obecnie technologia pozwala na odzysk ok. 90% tych surowców, ale jest ona dosyć czasochłonna i kosztowna.

Wynika to ze złożoności produktu jakim są panele fotowoltaiczne.

Jak podkreślają eksperci Columbus Energy recykling fotowoltaiki przebiega  wieloetapowo. Panele fotowoltaiczne to złożony produkt.

W pierwszej kolejności oddziela się ramę aluminiową od reszty modułu.

To właśnie elementy aluminiowe i szklane są najłatwiejsze i najtańsze w odzysku z zużytych paneli fotowoltaicznych, a sam proces ich przetapiania jest prosty. 

Wafle krzemowe są zazwyczaj wytrawiane kwasem, a następnie wzbogacane tak by odzyskały swoje pierwotne właściwości i mogły zostać użyte ponownie. 

Pozostałe komponenty fotowoltaiki muszą być poddane utylizacji w wysokiej temperaturze i podlegają zazwyczaj utylizacji.

W przypadku cienkowarstwowych paneli fotowoltaicznych od razu, w całości trafiają one do niszczarki, która rozkłada je drobne frakcje, a następnie podlegają one dalszemu recyklingowi.

Recycling czy utylizacja, co będzie można w Polsce?

Technologie fotowoltaiczne ro stosunkowo nowy temat obecny od 5 lat w Polsce. Tym bardziej wymagającym rozwoju jest stworzenie opłacalnego i skutecznego procesu recyclingu fotowoltaiki.

Rynkowy segment recyclingu fotowoltaiki w Polsce jest słabo rozwinięty, gdyż pierwsze panele fotowoltaiczne na większą skalę zostały zainstalowane ok. 5 lat temu i na razie nie ma ani potrzeby, ani popytu na odzyskiwanie surowców z zużytej fotowoltaiki. Co nie znaczy że to się nie zmieni i że nie można już uszkodzonych paneli poddawać częściowemu recyklingowi.

Jednak pewnych elementów fotowoltaiki nie potrafimy odzyskać i poddawane są one utylizacji.

Utylizacja jest procesem przetwarzania (neutralizacji) odpadów, zazwyczaj szkodliwych dla środowiska bez ponownego ich wykorzystania. Recycling pozwala zaś na przetworzenie odpadów tak, aby je znowu wykorzystać w produkcji przemysłowej.

Obecne technologie recyklingowe pozwalają odzyskiwać głównie: szkło, aluminium oraz wafle krzemowe. Te ostatnie w większości możemy wykorzystać ponownie, w zależności od stanu technicznego. Dobrej jakości wafle krzemowe są wytrawiane przy użyciu  kwasu i ponownie wzbogacane.

Te uszkodzone mogą zostać po raz kolejny przetopione i być znowu wykorzystane w nowych modułach PV.

A co dzieje się z pozostałymi komponentami paneli fotowoltaicznych? Te są poddawane procesowi utylizacji w wysokiej temperaturze, osiągającej nawet 500°C. W tej właśnie temperaturze elementy plastikowe, ale też i metale szlachetne zostają skutecznie odparowane, a ich pozostałością są same ogniwa krzemowe. Ale to się w krótce zmieni.

Naukowcy AGH pracują nad stworzeniem innowacyjnej metody recyklingu paneli fotowoltaicznych. Władze uczelni wraz ze spółką technologiczno-badawczą 2loop Tech utworzyły konsorcjum w celu przeprowadzenia badań i działań wdrożeniowych. W skład zespołu badawczo-wdrożeniowego wchodzą naukowcy z Polski, Czech i Słowacji.

 – Stajemy przed globalnym wyzwaniem zagospodarowania zużytych paneli fotowoltaicznych. Nasze metody przetwarzania zużytych paneli opracowane wraz z firmą 2loop Tech będą nie tylko w 100% ekologiczne, lecz również efektywne ekonomicznie. Dzięki opracowanym technologiom odzyskamy praktycznie wszystko co możliwe, łącznie z metalami szlachetnymi, takimi jak srebro, w formie umożliwiającej ich ponowne wykorzystanie – mówi prof. dr hab. inż. Marek Cała, Dziekan Wydziału Górnictwa i Geoinżynierii, AGH.

Czek nas więc rewolucja pozwalająca na odzyskiwanie nawet 90-95% surowców z zużytych paneli fotowoltaicznych. Pytanie tylko czy segment rynkowy recyklingu polskiej fotowoltaiki będzie do 2050 r. gotowy na odbiór i recykling tak dużej liczby fotowoltaicznych śmieci. Na pewno będzie to opłacalny biznes.

Kto ponosi obowiązek prawny zapłaty za odpady fotowoltaiczne?

W Unii Europejskiej obowiązuje dyrektywa WEEE (Waste Electrical and Electronic Equipment Directicive), która zobowiązuje producentów modułów fotowoltaicznych działających na terenie UE do pokrycia kosztów rozbiórki i recyklingu. Jednak w Polsce nie została ona najwidoczniej w pełni zaimplementowana.

W Polsce, w większości przypadków, zazwyczaj to właściciel instalacji fotowoltaicznej jest obciążany kosztami jej częściowemu recyclingowi bądź utylizacji. Dlaczego?

Ponieważ w Polsce nie istnieją jasne i klarowne regulacje prawne, które by pociągały do odpowiedzialności za recycling paneli na producentów, albo na konsumentów.

Z uwagi na duże gabaryty oraz wykonanie z różnego rodzaju tworzyw, ogniwa fotowoltaiczne nie mogą być wyrzucone jak standardowe śmieci. Zgodnie z przepisami obowiązującego w Polsce prawa, bazującymi na ustawie z 11 września 2015 r., tego rodzaju „odpady” podlegają selektywnej zbiórce i powinny być przekazane do wyspecjalizowanego zakładu, który zajmuje się ich recyklingiem. Do tego zaliczane są do czwartej grupy odpadów, czyli do sprzętu wielkogabarytowego.

Jednak w Polsce są producenci paneli fotowoltaicznych, którzy już kierują się dyrektywą WEEE i tym samym zobowiązują się do odbioru i poddaniu recyklingowi instalacji fotowoltaicznych.

Trzeba pamiętać, że koszty tych działań ostatecznie i tak poniesie właściciel instalacji, które są doliczane w momencie zakupu paneli lup przy oddawaniu ich do zakładu recyklingowego.

Dyrektywa WEEE jest swego rodzaju zobowiązaniem wystosowanym do producentów paneli fotowoltaicznych, określając konieczność organizowania i finansowania zbiórek oraz recyklingu zużytych modułów fotowoltaicznych. Według tej unijnej rekomendacji obowiązek utylizacji paneli PV należeć powinien do ich producenta.

Zgodnie z jej postanowieniami już działa producent paneli fotowoltaicznych - firma N Energia, która bierze na siebie konieczność organizowania i finansowania zbiórek oraz recyclingu zużytych modułów fotowoltaicznych, które sprzedała swoim klientom.

Warto nadmienić że usuwanie odpadów wytworzonych przy demontażu powinno odbywać się w zakładzie przetwarzania. Tutaj zaś, zgodnie z zasadą tzw. rozszerzonej odpowiedzialności producenta, za gospodarowanie tymi odpadami odpowiadać powinien podmiot wprowadzający do obrotu moduły fotowoltaiczne.

Wszystko wskazuje więc na to, że w przyszłości zgodnie ze standardami rynkowymi, za recykling paneli odpowiadać będzie ich producent na terenie Polski.

Do jego obowiązków zalicza się nie tylko organizowanie, ale i finansowanie przetwarzania zużytego sprzętu elektrycznego. Jednak kosztami na pewno podzieli się on z konsumentem, wliczając je w cenę zakupywanej instalacji fotowoltaicznej.

Kto i komu może oddać zużyte panele fotowoltaiczne?

Zarówno osoby fizyczne, jak i właściciele firm, farm fotowoltaicznych oraz producenci, czyli instalatorzy, mogą przekazać uszkodzone moduły fotowoltaiczne firmie świadczącej usługi recyclingowe.

Warto podkreślić, że po przekazaniu paneli do recyklingu firma świadcząca usługi powinna wydać stosowne potwierdzenie zrealizowania usług recyklingowych. To obowiązek, który na firmy zajmujące się recyklingiem nakłada ustawa o odpadach z dnia 14 grudnia 2012 roku. 

Firmy oddające panele do utylizacji powinny też legitymować się odpowiednim wpisem w Bazie danych o produktach i opakowaniach oraz gospodarce odpadami (BDO). Obowiązek posiadania tego wpisu nie dotyczy jednak osób fizycznych, które oddają zużyte panele fotowoltaiczne do miejsca ich skupu.

Ile teraz kosztuje utylizacja paneli fotowoltaicznych?

Według informacji dostępnych w Internecie, cena usługi uzależniona jest od wagi utylizowanego sprzętu. Koszt takiej usługi kształtuje się w granicach 1,5 zł od 1 kg.

Jeśli dodatkowo chcemy, aby firma odebrała panele należy doliczyć koszty dojazdu to dodatkowe 1 zł od 1 kg.

Ile więc zapłacimy tylko i wyłącznie za samą utylizację paneli?

Przykładowo  instalacja o mocy (panele 370 Wp, waga 20 kg):

  • 3,7 kWp – 200 kg – szacunkowa cena utylizacji – 300 zł (ok. 500 zł z odbiorem);
  • 5,55 kWp – 300 kg – szacunkowa cena utylizacji – 450 zł (ok. 750 zł z odbiorem);
  • 10,36 kWp – 560 kg – szacunkowa cena utylizacji – 840 zł (ok. 1400 zł z odbiorem).

Inaczej rozkładają się koszty utylizacji paneli fotowoltaicznych bezpośrednio odbieranych z posesji.

Jak podają eksperci N Energia, w takim przypadku do wymienionej wcześniej ceny należałoby doliczyć koszty transportu. Te kształtują się zaś na poziomie ok. 2,5 zł za każdy kilogram.

Dodatkowo koszt utylizacji zależy też od rodzaju tworzywa, z którego zostały wykonane panele. Jak podkreślają eksperci N Energia, wagowo ogniwa monokrystaliczne są lżejsze od modułów polikrystalicznych. Tym samym koszt recyklingu tych pierwszych będzie niższy.

Czy będziemy mieli więc problemy ze śmieciami fotowoltaicznymi?

Na pewno po 2050 r. zaleje nas ogromna ilość odpadów fotowoltaicznych sięgająca nawet do 100 mln ton ogniw PV. Jednak jest to raczej wyzwanie dla "raczkującego" w tym momencie segmentu rynkowego specjalizującego się w recyclingu fotowoltaiki.

Czeka nas raczej recykling niż utylizacja zużytej fotowoltaiki bo za 30 lat dyrektywa WEEE na pewno będzie bardziej restrykcyjna i będzie obowiązywała w całości w Polsce.

Koszt recyclingu pośrednio będą ponosić konsumenci, ale to na producentów spadnie obowiązek odbierania i poddawania recyclingowi zużytych paneli fotowoltaicznych. Inną kwestą czy obecnie działający producenci będą nadal działać na rynku.

Tak czy inaczej nawet jeżeli konsument będzie musiał unieść finansowy ciężar takiego recyklingu paneli fotowoltaicznych to  powinien być on miarodajnie niski. Dlaczego?

Gdyż już rozwijają się nowoczesne technologie, które umożliwią bardziej opłacalne i szybsze odzyskiwanie surowców z paneli fotowoltaicznych. 

Pamiętajmy też, że technologia wytwarzania paneli fotowoltaicznych  będzie się zmieniać. Rozwiązaniem problemu recyklingu i utylizacji mogą być perowskity.

Ogniwa perowskitowe są cienkie i lekkie i przy tym zachowują wysoką wydajność oraz wytrzymałość. Saule Technologies na czele z Olgą Malinkiewicz od 2014 r. pracuje nad zastosowaniem druku atramentowego do produkcji perowskitowych modułów fotowoltaicznych o dowolnym kształcie.

Zamiast utylizować stare panele fotowoltaiczne będzie można nadrukowywać na nie warstwę perowskitów uzyskując tym samym  ogniwa tandemowe, o jeszcze wyższej sprawności niż pierwotne moduły. Jak podkreślają eksperci z Columbus Energy, dzięki temu rozwiązaniu, instalacje mogłyby z powodzeniem, przez kolejne dziesiątki lat produkować energię ze słońca.

Tak czy inaczej rozwinięcie taniego i wydajnego systemu recyklingu paneli fotowoltaicznych na skalę całego kraju pozostaje jedynym rozwiązaniem, które pozwoli dalej wykorzystywać korzyści płynące z produkcji prądu na własne potrzeby.