ニュース

Jun 03, 2023

ソーラーパネルのリサイクルは難しいが、マイクロ波技術が役立つ

開けた土地を一面に覆う。 住宅の屋根を覆うこと。 運河や貯水池に浮かんでいます。 ソーラーパネルはいたるところに出現しており、世界が再生可能エネルギーに向かう上で重要な役割を果たしています

開けた土地を一面に覆う。 住宅の屋根を覆うこと。 運河や貯水池に浮かんでいます。 ソーラーパネルはいたるところに設置されており、世界が再生可能エネルギーに向かう上で重要な役割を果たしています。

しかし、太陽光発電の急速な普及は、すべてが太陽の光によるものではないかもしれません。 パネルの寿命は延びていますが、設置されたパネルの多くは最長数十年しか持たず、埋め立て地に捨てられた場合には廃棄物問題が生じる可能性があります。 また、その中に含まれる鉛などの少量の有毒金属が環境に有害であるかどうかについても疑問があります。 しかしこれまでのところ、それらをリサイクルすることは難しく、費用がかかります。

オーストラリアの研究者らは、一般的な家庭用技術である電子レンジを利用して、その問題を解決できる方法を考え出したと述べている。

研究を主導したマッコーリー大学工学部上級講師のビネシュ・プーセン・ヴェティル氏は、食品を温めるのと同じマイクロ波技術を太陽電池パネルの一部の加熱に使用でき、分解や材料の回収が容易になる可能性があると述べた。 。

「私たちはキッチンの電子レンジを改造して仕事を始めました」とヴィーティル氏は語った。 「原理は同じで、使用している周波数はキッチンの電子レンジと同じ2.45ギガヘルツです。」

この査読済みの研究は、古いパネルの運命を解明することに関心が高まる中で行われた。 エネルギー省国立再生可能エネルギー研究所の太陽光発電の専門家、テリーサ・バーンズ氏は、太陽光発電コミュニティは「非常に対処しやすい問題であるため、正しい対応に取り組んでいる」と述べた。

「これは技術的に解決可能な問題です」と彼女は言う。 「それは経済的に解決可能な問題です。」

ソーラーパネルは通常、アルミニウム、ガラス、シリコン、プラスチック、銅や銀などの貴金属など、さまざまな材料の層で構成されています。 これらの層は一緒に密閉されており、コンポーネントをリサイクルするにはパネルを分解する必要があります。

アリゾナ州立大学の工学教授であり、タスコンに本拠を置くTGカンパニーズと呼ばれるソーラーパネルリサイクル会社の創設者でもあるメン・タオ氏は、銀はソーラーパネルで最も価値のある材料であると述べた。 タオ氏によると、パネル1枚には通常約4分の1オンスの銀が含まれており、これは5ドル相当になる可能性があるという。

通常、ソーラーパネルの総重量の約85パーセントを占めるアルミニウムフレームとガラスにも価値があり、回収できると同氏は述べた。

しかし、パネルには、特定の濃度で有毒となる可能性がある鉛などの他の金属も含まれる場合があります。

シリコン太陽電池モジュールの課題は、「人々がモジュールの扱い方をよくわかっていないこと」だとバーンズ氏は言う。 「本当にさまざまな規制が混在しています。 そこにはさまざまな素材が含まれている可能性があります。」

タオ氏によると、現在、重量でソーラーパネルの材料の約10～15パーセントが耐用年数終了時に回収されているという。 同氏によると、目標は90～95パーセントに達することだという。

大きな課題の 1 つはコストです。 同氏によると、パネル1枚のリサイクルには約20～30ドルの費用がかかるが、回収された材料の価値は通常約3ドルになるという。

「ソーラーパネルは不適切にリサイクルされている」と彼は言う。 回収可能な材料はすべて、パネルあたり 11 ドルか 12 ドルの価値がある可能性があると同氏は指摘した。

しかし、パネルは風雨に耐えるように設計されているが、分解するのも難しいと同氏や他の専門家は言う。 パネルを天候から保護するポリマー層を除去するには、多くの場合、高温が必要になります。これは剥離として知られるプロセスです。

「アルミニウム以外に何かを回収したい場合は、まず剥離を行う必要があります」とタオ氏は言う。 「層間剥離は実際に次に大きなボトルネックです。」

それがオーストラリアの研究者たちが取り組んだ課題です。 彼らは、マイクロ波処理にさらされると、ソーラーパネルの保護プラスチックコーティングが剥がれるほど軟化することを発見しました。これは、強力な化学薬品を使用せずにパネルを簡単に剥離して部品を取り出すことができることを意味します。

このアプローチにより、リサイクル業者は高品質のガラスを破砕して原材料として販売する代わりに、パネルから丸ごと回収できる可能性があるとVeetil氏は述べた。