Güneş Panellerinin Geri Dönüşümü ve Güneş Paneli Atıkları

Güneşten elektrik üretimi her geçen gün dünya genelinde artış göstermektedir. Ancak tüm dünyada güneş enerji kurulu gücünün artması ciddi bir problemi de beraberinde getirmektedir. Bu da güneş panel atıkları ve güneş panellerinin geri dönüşümü konusudur.

Dünya’da ve Türkiye’de Güneş Panel Atıkları ve Gelecek Tahminleri

Tüm dünyada güneş enerjisi kurulu güç kapasitesi 2019 yılında 627 GW seviyesine yükseldi. Ayrıca araştırmacılar toplam güneş enerji kurulu gücünü 2030 yılı için 2840 GW ve 2050 yılı içinse 8519 GW olarak ön görmektedirler. Bu büyümeye istinaden de güneş paneli atıkları da hiç şüphesiz ciddi oranda artış gösterecektir. Dahası yapılan tahminlere göre eğer güneş paneli geri dönüştürme işlemi etkin bir şekilde gerçekleştirilmezse 2050 yılına gelindiğinde dünya genelinde minimum 60 milyon ton güneş panel atığı oluşacak.

PV panel atıkları, genel atık sınıflandırma altındadır ve Avrupa Birliği düzeyinde, ülkeler WEEE (Atık Elektrik ve Elektronik Ekipman Yönetmeliği) kapsamında e-atık olarak tanımlar. Güneş paneli atık yönetimi bu yönetmelik ile ek diğer yasal çerçeveler ile düzenlenmiştir.

Türkiye’de Güneş Panel Atıkları

En son açıklanan TEİAŞ 2021 Mart ayı kurulu güç raporuna göre, Türkiye güneş enerji kurulu gücünü 6964 MW seviyesine yükseltti. Bir güneş ülkesi olan Türkiye güneş enerji kapasitesini her geçen yıl arttırmaktadır. Buna paralel olarak da eğer güneş paneli geri dönüşümünde karar vericiler gerekli düzenlemeler yapmaz ise 2050 yılına gelindiğinde Türkiye’nin güneş paneli atığının 200.000 ton seviyesine ulaşmasını ön görmekteyiz.

Güneş Panellerinin Ömrü

Güneş panelleri çok uzun yıllar elektrik üretebilme kabiliyetine sahiptir. Genellikle üretici firmalar da 25-30 yıl civarında bir garanti süresi sunmaktadırlar. Tabi yapılan araştırmalar gösteriyor ki 30 yıl çalışan bir güneş panelindeki verim düşüşü maksimum %30 civarında oluyor. Tabi genellikle bu süreden sonra santraldeki güneş panellerinin yenilenemesi gerekiyor. Kısacası normal koşullarda ortalama bir güneş panelinin ömrüne 50 yıl diyebiliriz (Panel bu süreden sonra elektrik üretmeye devam etse de ciddi bir verim düşüşü olacağından mutlaka yenilenecektir.).

Güneş Panellerinin Geri Dönüşümü

Farklı geri dönüşüm süreçlerine ihtiyaç duyan iki farklı güneş panel türü vardır. Silikon ve ince film tabanlı güneş panelleri farklı endüstriyel işlemlerle geri dönüştürülebilir. Günümüzde ise ticari olarak silikon tabanlı güneş panelleri daha yaygın olarak kullanılmaktadır. Tabi bu durum ince film güneş hücrelerinin malzemesinin değersiz olduğu anlamına gelmez.

Güneş panellerinin geri dönüşüm teknolojileri konusunda yapılan çalışmalar, dönüşüm verimliliğinin %96 seviyesine ulaşabildiğini gösteriyor.

Silikon Tabanlı Güneş Panellerinin Geri Dönüşümü

Silikon tabanlı güneş panellerinin geri dönüşümünü aşağıdaki adımlar ile gerçekleştirebiliriz.

1. Hücrelerin yer aldığı kısmın, alüminyum ve cam kısımlarından ayrılması
2. Cam ve metal kısmın geri dönüşümü. (cam kısmın %95’i, dış metal kısım da tekrar hücre kalıplarında kullanılabilir.)
3. Geriye kalan malzemeler, hücreler arasındaki bağları gevşetmek amacıyla 500 °C’de bir termal işleme maruz kalır.
4. Yüksek ısı ile kapsüllenmiş plastiği buharlaştırabiliriz. Ayrıca silikon hücreleri de ileriki aşamalar için hazır hale getirmiş oluruz.
5. Destekleyici teknoloji bu buharlaşan plastiği de ısı kaynağı olarak sisteme geri kazandırır.
6. Isıl işlemden sonra yeşil maden fiziksel olarak ayrışır. Bunun %80’nini de tekrar kullanılabiliriz.
7. Wafer olarak bilinen silikon parçacıkları ise asit kullanılarak ayırabiliriz.
8. Kırılmış waferları da yeni silikon modülleri üretmek için eritebiliriz.
9. Silikon malzemenin %85’i geri dönüştürülmüş olur.

Aşağıdaki videoda güneş panellerinin geri dönüşüm sürecini görebilirsiniz.

İnce Film Güneş Panellerinin Geri Dönüşümü

İnce-fim güneş panellerinin geri dönüşü aşamaları aşağıdaki gibidir.

1. İlk olarak ince film güneş paneli, parçalayıcı makineden geçer.
2. Ara katman malzemeleri titreşimle çıkar.
3. Cam çalkalama işlemi ile saf cam elde edebiliriz ve cam da ise % 90 oranında bir geri dönüşüm sağlayabiliriz.
4. Daha sonra ise bir çekiç mili tüm parçacıkların 4-5 mm’den büyük olmamasını sağlar.
5. Sıvı ve katı malzemeden oluşan bir madde açığa çıkar.
6. Bu maddeyi ayrıştırmak için de dönen bir vida, sıvı kısım tutucuya damlarken, katı kısımları döndürerek bir tüp içerisinde tutar.
7. Saflığı sağlamak için sıvı, çökeltme ve susuzlaştırma işlemlerinden geçer.
8. Açığa çıkan madde, metal işleme ile tamamen farklı yarı iletken malzemelere ayrışır.
9. Yarı iletken malzemenin %95’ni tekrar kullanılabiliriz.

Sonuç

Güneşten elektrik üretimi karbonsuz geleceğe ulaşmamız için hayati bir rol oynamaktadır. Ama bunu gerçekleştirirken de geri dönüşüm konusunu da atlamamak gerekiyor. Bu nedenle temiz elektrik üretim sistemlerinin ömrü dolunca geri dönüştürülmesi için de ilgili yasal düzenlemelerin yapılması çevre için büyük önem arz etmektedir. Aksi takdirde yeşil enerji sandığımız kadar yeşil olmaz.

Kaynak: Greenmatch