硅光伏組件回收新工藝

新南威爾士大學(xué)（UNSW）的一個(gè)研究小組提出了一種全新的、高成本效益的硅太陽能電池板回收工藝，其中包括組件邊框拆卸、層壓板粉碎和靜電分離法物料集中處理，以此減少2%至3%的初始重量。

報(bào)廢光伏組件的全球累計(jì)廢物量估計(jì)。圖片：IEA-PVSP

隨著退役光伏組件的不斷增加，如何妥善處置這些組件已成為一個(gè)全新的環(huán)境和社會問題。雖然回收硅光伏組件在技術(shù)上行得通，但往往在經(jīng)濟(jì)上不可行，因?yàn)樘幚沓杀靖摺U料量少等各種原因不足以證明投入成本的合理性。

如今，新南威爾士大學(xué)的一個(gè)研究小組提出了一種新穎、簡單、經(jīng)濟(jì)高效且環(huán)保的硅光伏組件回收方法。工藝過程包括組件邊框拆卸、層壓板粉碎和靜電分離法物料集中處理。

通過該工藝可以得到兩種餾分：銀、銅、鋁、硅的寶貴混合物，以及主要由玻璃、硅和聚合物組成的混合物。前者僅占到組件總量的2-3%，可以交由下游行業(yè)進(jìn)一步提煉。

研究人員表示這項(xiàng)工藝有利可圖，且在處理少量廢料（例如每年1000噸太陽能電池板）時(shí)有優(yōu)勢。

具體而言，他們的研究論文（通過量化材料分離、能量和時(shí)間）對回收工藝技術(shù)進(jìn)行了評估，同時(shí)分別采用生命周期評估和生命周期成本法評估了環(huán)境影響和經(jīng)濟(jì)前景，并將結(jié)果與完全回收替代方案（FRELP）和填埋法進(jìn)行了比較。

經(jīng)濟(jì)評估表明，這種工藝在廢物量較少（每年不到4千噸）時(shí)可能比FRELP盈利更高，因?yàn)樵O(shè)備建設(shè)成本較低，且沒有市場回收玻璃（目前許多地方都是這樣），更別說終端處理行業(yè)距離遙遠(yuǎn)的情況了（因?yàn)橹挥匈F重混合物需要運(yùn)輸）。

研究人員在《可再生能源與可持續(xù)能源評論》期刊上發(fā)表題為《回收硅太陽能電池板的高產(chǎn)能、低成本、環(huán)保工藝：技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境可行性評估》的論文中表示，從環(huán)保角度來看，最好是完全回收，其次是這項(xiàng)工藝，兩者都將產(chǎn)生凈積極影響，而且比填埋整個(gè)組件更好。

根據(jù)國際能源署光伏發(fā)電系統(tǒng)計(jì)劃（IEA PVSP）和國際可再生能源署（IRENA）在2016年分析的常規(guī)損失情景，預(yù)計(jì)到2030年報(bào)廢光伏組件的廢物量將達(dá)到170萬噸左右，且預(yù)計(jì)到2050年將達(dá)到約6000萬噸。如果出現(xiàn)早期損失情景，則到2030年可能會有800萬噸光伏廢物，到2050年廢物總量將達(dá)到7800萬噸。

回收太陽能電池板而不是將它們送往垃圾填埋場解決了一個(gè)重要的環(huán)境問題，同時(shí)材料回收也有望成為一項(xiàng)大生意。

挪威能源咨詢公司Rystad Energy估計(jì)，到2030年，光伏電池板壽命結(jié)束時(shí)的可回收材料價(jià)值將超過42億澳元（27億美元）并在2050年接近1230億澳元，而今年僅為2.62億澳元。

Rystad預(yù)計(jì)，到2040年太陽能光伏廢料將增加到每年2700萬噸。據(jù)該機(jī)構(gòu)估計(jì)，到2044年，從退役電池板中回收的材料將占到太陽能投資的6%，而目前占比僅為0.08%。

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