Recyklace solárních panelů v České republice

11. 10. 2018

180 000 tun instalovaných solárních panelů s běžnou životností 25 let, nebo budoucích 180 000 tun solárního odpadu obsahujících 600 tisíc kilogramů stříbra? Zaplatí získané stříbro recyklaci vysloužilých fotovoltaických panelů? Jaká je ekonomická bilance recyklace ve skutečnosti? Výsledky podkládají reálná čísla z provozu unikátní recyklační linky v České republice společnosti AQUATEST

Provoz fotovoltaických (dále FV) panelů neovlivňuje životní prostředí, jelikož neprodukují emise, ale proces jejich recyklace, o kterém je zveřejněno nedostačující množství informací, nabývá na důležitosti. Většina dostupných informací se zakládá na odhadech či laboratorních výzkumech pocházejících z čistě akademických propočtů. Při samotném vyhodnocení ekonomické a ekologické bilance recyklace FV panelů je nutné tuto problematiku zasadit do reálných skutečností.

Počátky instalace FV panelů v České republice se datují do devadesátých let minulého století. Největší množství solárních panelů určených pro recyklaci je tak možné předpokládat od roku 2020, ale odpady při výrobě FV panelů začaly ve velkém množství vznikat u výrobních podniků v Česku již od roku 2009.

Počátky výzkumu recyklace

Společnosti skupiny PURUM KRAFT, které se zabývají ekologickou a environmentální problematikou a zajišťují široké portfolio služeb v oblasti životního prostředí, podporují kvalitu svých služeb také vlastním výzkumem a vývojem. Společnost AQUATEST, člen skupiny PURUM KRAFT, se od roku 2009 začala věnovat poli výzkumu ekologického zpracování solárního odpadu, který se stal počátkem recyklace mechanicky poškozených panelů, až již přírodními vlivy, špatnou manipulací při montáži, nebo poškozením panelu při výrobě. Vlastním výzkumem vznikly analýzy a technologie zpracování jednotlivých typů odpadů od polámaných křemíkových destiček, přes destičky zatavené v plastu (EVA), až po kompletní FV panely, včetně hliníkových rámů.

300 tun solárního odpadu či 1 000 kilogramů stříbra?

Typické postupy lze ilustrovat na zpracování odpadních křemíkových destiček, které jsou tvořeny z 88 % křemíkem, 10 % hliníkem a 2 % stříbra. Chemickým postupem se odstranila vrstva hliníku a rafinací se získalo ryzí stříbro. Získaný křemík o čistotě 99,9 % byl použit jako surovina na legování hliníku. Kombinací mechanických a chemických postupů se do roku 2015 zpracovalo na 300 tun solárních odpadů, ať již se jednalo o křemíkové destičky zatavené v EVA folii, či destičky včetně nalepených sběrných drátků. Vytěženo bylo na 1 000 kg stříbra a výstupem byly také mokré frakce skla znečištěného křemíkem a jemnou drtí plastů. Využití těchto odpadů bylo testováno, ale nebyla pro ně nalezena ekonomická varianta.

Co začalo výzkumem, se stalo zákonem

Od roku 2015 se materiálové využití vysloužilých FV panelů stalo směrnicí EU 2012/19/EU zákonem povinným. Nařízení vyžaduje zajistit při zpracování solárních panelů 70 % recyklaci a 80 % využití. Pouze zbylých 20 % lze odstranit uložením na skládku.

Unikátní recyklační linka v ČR a dalších 300 tun solárního odpadu

K naplnění nových požadavků byla společností AQUATEST vyvinuta jedinečná technologie mechanické separace skla. Ekonomiku recyklace je tak možné ukázat na reálných číslech z provozu recyklační linky. Sklo tvoří 70 - 80 % hmotnosti FV panelu a jeho výtěžnost činí 90 %. Zbylá hmotnost je tvořena především hliníkem a stříbrem s recyklační účinností 99 %, a mědí, které se zpětně vytěží na 90 %. Dále to jsou plasty, které se nerecyklují kvůli emisi halogenů, a křemík, který se také nerecykluje kvůli své ceně okolo 40 Kč/kg. Těmito parametry je naplněn recyklační požadavek a od roku 2015 bylo zpracováno na dalších 300 tun solárního odpadu.

Zaplatí získané stříbro recyklaci?

Jediným ekonomicky významným výstupem zpracování solárního odpadu je stříbro. Využití skla zaplatí náklady dopravy do skláren, směs plastů s obsahem fluoru je možné zpracovávat ve specializovaných zařízeních a cena křemíku je ve skutečnosti stokrát nižší, než je uváděno v teoretických rozborech, kde se počítá s jeho vstupní cenou při čistotě 99,999 %. Významným nákladem je také logistika odpadů, která se řeší pro malá množství.

Náklady na mechanické operace jsou kolem 5 Kč za kilogram, náklady na chemické loužení a rafinaci stříbra 10 Kč za kilogram. Výsledná bilance tedy dramaticky záleží na vstupním obsahu stříbra.

"Obecně z našich zkušeností vyplývá, že do obsahu stříbra 0,08 % na vstupní váhu panelu se chemické malotonážní zpracování nevyplatí a recyklaci je výhodné ukončit po mechanické separaci skla a hliníkových rámů",
uvádí společnost AQUATEST.

Při obsahu stříbra 0,08 - 0,13 % je výsledná ekonomika zpracování v kladné nule, při vyšším obsahu stříbra je možné dostat se do kladné bilance. Dle zkušeností většina panelů vyrobená do roku 2010 tuto podmínku splňuje, ale je nutné brát v potaz výrazný pokles této komodity na burze drahých kovů.

Solární budoucnost po roce 2020

Celkové reálné náklady na zpracování se dnes pohybují kolem 17 - 23 Kč/kg, přičemž recyklační poplatek, který inkasovaly kolektivní systémy, činil 8,50 Kč/kg.

Bude recyklační poplatek dostatečný pro zajištění zpracování vysloužilých FV panelů po roce 2020? To a další podrobnosti se dočtete v říjnovém čísle Odpadového fóra.

My už na závěr dodáváme, že i přes ekonomickou bilanci zůstává smyslem recyklace získání vzácných kovů a ekologické odstranění solárního odpadu. Zpracování FV panelů je nesmírně důležité kvůli značné spotřebě křemíku, skla, hliníku a plastů při výrobě. Nelze také opomenout vzácné prvky, jako je stříbro, selen, zinek, telur, indium, germanium, nebo toxické kovy jako je kadmium. Recyklace v sobě skýtá nejenom ekonomický aspekt kvůli hodnotě a malému zastoupení těchto vzácných kovů na planetě, ale především ekologický aspekt. Energetická náročnost recyklace je nižší, než výroba nových FV panelů, dochází také k eliminaci možných dopadů na životní prostředí, kdy by veškeré prvky musely být znovu vytěženy a upraveny do potřebné kvality. Jak ekonomická, tak především ekologická stránka recyklace mají v dnešní době omezených primárních zdrojů své opodstatnění.

Zdroj: Odpadové fórum 10/2018
Pro více informací: AQUATEST, aquatest@aquatest.cz