德国研发出太阳能板全循环回收技术:赋予光伏板“第二次生命”

德国研究人员开发出新技术,可近乎完全回收废旧太阳能板,并将提取的昂贵材料用于制造新光伏组件。

德国研发出太阳能板全循环回收技术:赋予光伏板“第二次生命”

据科学家估计,这种新方法能够显著降低生产成本,减少能源消耗,并减小太阳能产业的生态足迹。

要点简述

·        德国研发出了一种对废旧太阳能电池板进行深度回收的技术。

·        利用回收所得材料可以制造出新的光伏组件。

·        与传统技术相比,回收过程中的能源消耗降低了约五倍。

·        新电池板的生产成本可能降低一半以上。

·        科学家认为,此类技术的发展将有助于使太阳能产业更具可持续性。

欧洲准备迎接光伏废弃物浪潮

欧洲的太阳能产业正进入一个新的发展阶段。首批建于20多年前的大型太阳能电站正逐步接近其使用寿命的终点,与此同时,光伏废弃物的数量也在急剧增长。

德国联邦环境局(UBA)国际可再生能源机构(IRENA)估计,仅德国一国,到2035年,废弃太阳能电池板的数量就可能超过300万吨,到2050年则可能接近1000万吨。然而,研究人员建议将这些电池板视为新能源产业的宝贵二次原料来源,而非废弃物。

正是这一问题成为了开发新型光伏组件回收技术的出发点。

节约能源与降低成本

新技术的最大优势之一在于其能源消耗显著降低。回收一吨太阳能电池板大约需要148千瓦时的电力,这比传统的高温热解工艺减少了约五倍。利用一吨旧组件回收的材料,可以制造出总功率约为15千瓦的新电池板。

根据开发人员的计算,生产成本可以从每瓦0.225欧元降至每瓦0.086欧元,如果建立完整的回收产业链,则可降至每瓦0.05欧元。此外,每回收一吨电池板,可避免排放约2.15吨二氧化碳,并节省近1万立方米的水资源。

为何旧电池板不是垃圾,而是宝贵资源

目前,大多数太阳能电池板采用机械方式进行回收。通常只能从组件中提取出玻璃和铝框架,而最有价值的材料——硅、银和铜——则要么流失,要么被污染到无法经济有效地再利用的程度。

然而,每吨废弃的光伏组件所含材料价值约为1175欧元。其中近一半的价值来自约0.5公斤的银,其当前市场价格超过每公斤1100欧元。实际上,现有技术只能回收相对廉价的部件,而最昂贵的材料却未能得到有效利用。正因如此,德国研究人员的目标不仅仅是回收废弃物,而是要建立一个完整的闭环生产循环。

主要障碍——立法

尽管解决方案在技术上已经成熟,但研究人员指出,现行的欧洲回收法规阻碍了该行业的发展。

目前,欧盟的要求主要侧重于达到一定的废弃物回收重量。因此,企业往往只局限于提取玻璃和铝,而回收银和硅在经济上则缺乏吸引力。科学家们建议改变激励体系,鼓励提取最有价值的材料,并设计那些从一开始就便于拆卸和重复使用的电池板。

这对哈萨克斯坦意味着什么

对于哈萨克斯坦而言,在太阳能产业蓬勃发展的背景下,这项技术具有特殊意义。随着新太阳能电站的投运,该国在未来几十年内也将面临回收第一代光伏组件的需求。

此前,Hunn.kz曾报道过Utebayev University与中国公司AIKO签署谅解备忘录,计划在阿特劳建设哈萨克斯坦首个碳中和农业示范园区,该园区将广泛使用太阳能和现代数字技术。此类项目的发展使得太阳能电池板的回收问题变得与其生产同等重要。

作者结语

太阳能产业的故事正逐步进入一个新阶段。如果说过去几十年的主要任务是大规模建设太阳能电站,那么现在,如何处理使用寿命结束的设备这一问题正变得日益重要。未来光伏废弃物的规模已达数百万吨,因此回收技术正变得与生产新电池板同等重要。德国的这项研发表明,可再生能源的未来不仅在于产生“绿色”能源,还在于建立一个完整的循环经济体系。