Sebagian besar produsen tenaga surya mengklaim panel mereka akan bertahan selama sekitar 25 tahun. Itu berarti kelebihan limbah elektronik tenaga surya akan datang.

Agustus 20, 2020 by Tidak ada Komentar

Cerita ini awalnya diterbitkan oleh Menggiling dan muncul di sini sebagai bagian dari Meja Iklim kolaborasi

Panel surya adalah sumber daya terbarukan yang semakin penting yang akan memainkan peran penting dalam memerangi perubahan iklim. Mereka juga merupakan bagian teknologi kompleks yang menjadi lembaran limbah elektronik yang besar dan tebal di akhir hidup mereka – dan saat ini, sebagian besar dunia tidak memiliki rencana untuk mengatasinya.

Tapi kita harus segera mengembangkannya, karena kelebihan limbah elektronik tenaga surya akan segera datang. Pada tahun 2050, Badan Energi Terbarukan Internasional memproyeksikan bahwa hingga 78 juta metrik ton panel surya akan mencapai akhir masa pakainya, dan dunia akan menghasilkan sekitar 6 juta metrik ton limbah elektronik surya baru setiap tahunnya. Sementara jumlah terakhir adalah sebagian kecil dari total limbah elektronik yang dihasilkan manusia setiap tahun, metode daur ulang elektronik standar tidak memotongnya untuk panel surya. Memulihkan bahan yang paling berharga dari salah satunya, termasuk perak dan silikon, membutuhkan solusi daur ulang yang dipesan lebih dahulu. Dan jika kita gagal mengembangkan solusi tersebut bersama dengan kebijakan yang mendukung penerapannya secara luas, kita sudah tahu apa yang akan terjadi.

“Jika kami tidak mewajibkan daur ulang, banyak modul akan dibuang ke tempat pembuangan sampah,” kata peneliti surya Universitas Negeri Arizona Meng Tao, yang baru-baru ini menulis makalah ulasan tentang daur ulang panel surya silikon, yang mencakup 95 persen pasar tenaga surya.

Panel surya terdiri dari sel fotovoltaik (PV) yang mengubah sinar matahari menjadi listrik. Ketika panel-panel ini memasuki tempat pembuangan sampah, sumber daya yang berharga terbuang percuma. Dan karena panel surya mengandung bahan beracun seperti timbal yang dapat terlepas saat rusak, penimbunan juga menciptakan bahaya lingkungan baru.

Sebagian besar produsen tenaga surya mengklaim panel mereka akan bertahan selama sekitar 25 tahun, dan dunia tidak mulai menggunakan tenaga surya secara luas hingga awal tahun 2000-an. Akibatnya, sejumlah kecil panel surya sedang dinonaktifkan hari ini. PV CYCLE, sebuah organisasi nirlaba yang didedikasikan untuk pengambilan kembali dan daur ulang panel surya, mengumpulkan beberapa ribu ton limbah elektronik surya di seluruh Uni Eropa setiap tahun, menurut direktur Jan Clyncke. Angka itu termasuk panel surya yang telah mencapai akhir masa pakainya, tetapi juga panel yang dinonaktifkan lebih awal karena rusak saat badai, memiliki semacam cacat pabrik, atau diganti dengan model yang lebih baru dan lebih efisien.

Ketika panel surya mencapai akhir hidupnya hari ini, mereka menghadapi beberapa kemungkinan nasib. Berdasarkan undang-undang UE, produsen diwajibkan untuk memastikan panel surya mereka didaur ulang dengan benar. Di Jepang, India, dan Australia, persyaratan daur ulang sedang dalam pengerjaan. Di Amerika Serikat, ini adalah Wild West: Dengan pengecualian undang-undang negara bagian di Washington, AS tidak memiliki mandat daur ulang matahari sama sekali. Upaya daur ulang sukarela yang dipimpin industri terbatas cakupannya. “Saat ini, kami cukup yakin jumlahnya sekitar 10 persen dari panel surya yang didaur ulang,” kata Sam Vanderhoof, CEO Recycle PV Solar, salah satu dari satu-satunya perusahaan AS yang didedikasikan untuk daur ulang PV. Sisanya, katanya, pergi ke tempat pembuangan sampah atau diekspor ke luar negeri untuk digunakan kembali di negara berkembang dengan perlindungan lingkungan yang lemah.

Bahkan saat daur ulang terjadi, masih banyak ruang untuk perbaikan. Panel surya pada dasarnya adalah sandwich elektronik. Pengisian adalah lapisan tipis sel silikon kristal, yang diisolasi dan dilindungi dari elemen di kedua sisi oleh lembaran polimer dan kaca. Semuanya disatukan dalam bingkai aluminium. Di bagian belakang panel, kotak sambungan berisi kabel tembaga yang menyalurkan listrik saat sedang dibangkitkan.

Di fasilitas limbah elektronik biasa, sandwich berteknologi tinggi ini akan diperlakukan dengan kasar. Pendaur ulang sering kali melepas bingkai panel dan kotak sambungannya untuk memulihkan aluminium dan tembaga, lalu merobek modul lainnya, termasuk kaca, polimer, dan sel silikon, yang dilapisi dengan elektroda perak dan disolder menggunakan timah dan timah. (Karena sebagian besar dari berat campuran itu adalah kaca, produk yang dihasilkan dianggap sebagai kaca pecah yang tidak murni.) Tao dan rekan-rekannya memperkirakan bahwa pendaur ulang yang membongkar panel silikon 60-sel standar dapat memperoleh sekitar $ 3 untuk yang dipulihkan aluminium, tembaga, dan kaca. Vanderhoof, sementara itu, mengatakan bahwa biaya daur ulang panel tersebut di AS berkisar antara $ 12 dan $ 25 – setelah biaya transportasi, yang “seringkali sama dengan biaya untuk mendaur ulang”. Pada saat yang sama, di negara bagian yang mengizinkannya, biasanya membutuhkan biaya kurang dari satu dolar untuk membuang panel surya di tempat pembuangan sampah padat.

“Kami percaya bahwa titik buta besar di AS untuk daur ulang adalah bahwa biayanya jauh melebihi pendapatan,” kata Meng. “Itu ada di urutan rasio 10 banding 1.”

Jika komponen panel surya yang lebih berharga – yaitu silikon dan perak – dapat dipisahkan dan dimurnikan secara efisien, hal itu dapat meningkatkan rasio biaya-pendapatan. Sejumlah kecil pendaur ulang panel surya khusus mencoba melakukan ini. Veolia, yang menjalankan pabrik daur ulang PV silikon skala komersial satu-satunya di dunia di Prancis, mencabik dan menggiling panel dan kemudian menggunakan teknik optik untuk memulihkan silikon dengan kemurnian rendah. Menurut Vanderhoof, Recycle PV Solar awalnya menggunakan “proses panas dan proses penggilingan bola” yang dapat menangkap kembali lebih dari 90 persen bahan yang ada di panel, termasuk perak dan silikon dengan kemurnian rendah. Tetapi perusahaan baru-baru ini menerima beberapa peralatan baru dari mitra Eropa yang dapat melakukan “95 persen lebih menangkap kembali,” katanya, sambil memisahkan bahan yang direbut kembali dengan lebih baik.

Sebagian besar produsen tenaga surya mengklaim panel mereka akan bertahan selama sekitar 25 tahun. Itu berarti kelebihan limbah elektronik tenaga surya akan datang.

Beberapa peneliti PV ingin melakukan yang lebih baik dari itu. Dalam makalah tinjauan baru-baru ini, tim yang dipimpin oleh ilmuwan National Renewable Energy Laboratory menyerukan pengembangan proses daur ulang baru di mana semua logam dan mineral dipulihkan dengan kemurnian tinggi, dengan tujuan membuat daur ulang menjadi layak secara ekonomi dan sebisa mungkin bermanfaat bagi lingkungan. Seperti dijelaskan oleh penulis utama studi Garvin Heath, proses tersebut mungkin termasuk menggunakan panas atau perlakuan kimiawi untuk memisahkan kaca dari sel silikon, diikuti dengan penerapan teknik kimia atau listrik lain untuk memisahkan dan memurnikan silikon dan berbagai logam jejak.

“Apa yang kami serukan adalah apa yang kami namakan sebagai sistem daur ulang terintegrasi yang bernilai tinggi,” kata Heath kepada Grist. “Nilai tinggi berarti kami ingin memulihkan semua materi konstituen yang memiliki nilai dari modul ini. Terintegrasi mengacu pada proses daur ulang yang dapat mengikuti semua bahan ini, dan tidak harus mengalir dari satu pendaur ulang ke pendaur ulang berikutnya. “

Selain mengembangkan metode daur ulang yang lebih baik, industri tenaga surya harus memikirkan tentang bagaimana menggunakan kembali panel jika memungkinkan, karena panel surya bekas cenderung memiliki harga yang lebih tinggi daripada logam dan mineral di dalamnya (dan karena penggunaan kembali umumnya membutuhkan lebih sedikit energi daripada daur ulang. ). Seperti halnya dengan daur ulang, UE berada di depan dalam hal ini: Melalui Model Bisnis Melingkar untuk Industri Tenaga Surya, Komisi Eropa mendanai berbagai proyek demonstrasi yang menunjukkan bagaimana panel surya dari atap dan pertanian surya dapat digunakan kembali , termasuk untuk menyalakan stasiun pengisian e-bike di Berlin dan kompleks perumahan di Belgia.

Daur ulang PV Solar juga mensertifikasi ulang dan menjual kembali panel dengan kondisi baik yang diterimanya, yang menurut Vanderhoof membantu mengimbangi biaya daur ulang. Namun, dia dan Tao prihatin bahwa berbagai pendaur ulang AS menjual panel surya bekas dengan kontrol kualitas rendah di luar negeri ke negara-negara berkembang. “Dan negara-negara tersebut biasanya tidak memiliki regulasi untuk limbah elektronik,” kata Tao. “Jadi pada akhirnya, Anda membuang masalah Anda ke negara miskin.”

Agar industri daur ulang tenaga surya dapat tumbuh secara berkelanjutan, pada akhirnya diperlukan kebijakan dan peraturan yang mendukung. Model UE yang meminta produsen membiayai pengambilan kembali dan daur ulang panel surya mungkin bagus untuk ditiru oleh AS. Tetapi sebelum itu terjadi, anggota parlemen AS perlu menyadari bahwa masalahnya ada dan semakin besar, itulah sebabnya Vanderhoof menghabiskan banyak waktu untuk mendidik mereka.

“Kami harus menghadapi kenyataan bahwa panel surya memang gagal dari waktu ke waktu, dan ada banyak dari mereka di luar sana,” katanya. “Dan apa yang kita lakukan ketika mereka mulai gagal? Tidak benar memberikan tanggung jawab itu pada konsumen, dan di situlah kami berada saat ini. “

https://thefroggpond.com/