Күн панельдерінің екінші өмірі: Германияда толық циклді қайта өңдеу технологиясы әзірленді

Ғалымдардың бағалауынша, жаңа әдістеме өндіріс құнын едәуір төмендетуге, энергия шығынын азайтуға және күн энергетикасының экологиялық ізін кішірейтуге қабілетті.

Мәні қысқаша

·        Германияда ескі күн панельдерін терең өңдеу технологиясы әзірленді.

·        Алынған материалдардан жаңа фотоэлектрлік модульдер өндіруге болады.

·        Дәстүрлі технологиялармен салыстырғанда өңдеуге кететін энергия шығыны шамамен бес есеге азаяды.

·        Жаңа панельдерді өндірудің өзіндік құны екі еседен астам төмендеуі мүмкін.

·        Ғалымдар мұндай технологиялардың дамуы күн энергетикасын тұрақты етуге мүмкіндік береді деп санайды.

Еуропа фотоэлектрлік қалдықтар толқынына дайындалуда

Еуропадағы күн энергетикасы дамудың жаңа кезеңіне аяқ басуда. 20 жылдан астам уақыт бұрын салынған алғашқы ірі күн электр станциялары бірте-бірте қызмет ету мерзімінің аяқталуына жақындап келеді, осыған байланысты фотоэлектрлік қалдықтардың көлемі де қарқынды өсуде.

Германияның Федералдық қоршаған ортаны қорғау агенттігі (UBA) мен Халықаралық жаңартылатын энергия көздері агенттігінің (IRENA) бағалауынша, тек Германияның өзінде қызметі аяқталған күн панельдерінің көлемі 2035 жылға қарай 3 млн тоннадан асып, 2050 жылға қарай 10 млн тоннаға жуықтауы мүмкін. Сонымен қатар, зерттеушілер мұндай панельдерді қалдық ретінде емес, жаңа энергетика үшін бағалы қайталама шикізат көзі ретінде қарастыруды ұсынады.

Дәл осы мәселе фотоэлектрлік модульдерді өңдеудің жаңа технологиясын әзірлеудің бастапқы нүктесі болды.

Энергияны үнемдеу және құнның төмендеуі

Жаңа технологияның басты артықшылықтарының бірі энергия шығынының едәуір аздығы болды. Бір тонна күн панельдерін өңдеу үшін шамамен 148 кВт·сағ электр энергиясы қажет, бұл жоғары температурадағы дәстүрлі пиролизбен салыстырғанда шамамен бес есе аз. Бір тонна ескі модульдердің материалдарынан жалпы қуаты шамамен 15 кВт болатын жаңа панельдер жасауға болады.

Әзірлеушілердің есептеулері бойынша, өндірістің өзіндік құны ватт үшін 0,225 еуродан 0,086 еурога дейін, ал толық өңдеу циклін құру кезінде ватт үшін 0,05 еурога дейін төмендеуі мүмкін. Сонымен қатар, әрбір тонна панельді өңдеу шамамен 2,15 тонна CO₂ шығарындыларын болдырмауға және 10 мың текше метрге жуық суды үнемдеуге мүмкіндік береді.

Неліктен ескі панельдер қоқыс емес, бағалы ресурс

Бүгінде күн панельдерінің көпшілігі механикалық тәсілмен өңделеді. Әдетте модульдерден шыны мен алюминий жақтаулар алынады, ал ең құнды материалдар — кремний, күміс және мыс — жоғалады немесе соншалықты ластанады, сондықтан оларды қайта пайдалану экономикалық тұрғыдан тиімсіз болады.

Сонымен қатар, қызметі аяқталған фотоэлектрлік модульдердің әрбір тоннасында шамамен 1175 еуроға материалдар бар. Бұл құнның жартысына жуығын нарықтық бағасы қазіргі уақытта килограмына 1100 еуродан асатын шамамен 0,5 кг күміс қамтамасыз етеді. Іс жүзінде қолданыстағы технологиялар салыстырмалы түрде арзан компоненттерді қайтаруға мүмкіндік береді, ал ең қымбат материалдар сұранысқа ие болмай қалады. Дәл осы себепті неміс зерттеушілері жай ғана қалдықтарды өңдеуге емес, толыққанды тұйық өндірістік цикл құруға басымдық береді.

Басты кедергі — заңнама

Шешімнің технологиялық дайындығына қарамастан, зерттеушілер саланың дамуына қолданыстағы еуропалық қайта өңдеу ережелері кедергі келтіретінін атап өтеді.

Бүгінде ЕО талаптары негізінен қайта өңделген қалдықтардың белгілі бір массасына қол жеткізуге бағытталған. Осыған байланысты кәсіпорындар көбінесе шыны мен алюминийді алумен шектеледі, ал күміс пен кремнийді өңдеу экономикалық тұрғыдан аз тартымды болып қалады. Ғалымдар дәл ең құнды материалдарды алуды және бастапқыда бөлшектеу мен қайта пайдалануға жарамды панельдерді жобалауды ынталандыратын ынталандыру жүйесін өзгертуді ұсынады.

Бұл Қазақстан үшін нені білдіреді

Қазақстан үшін бұл технология күн энергетикасының белсенді дамуы аясында ерекше қызығушылық тудырады. Жаңа күн электр станциялары іске қосылған сайын, алдағы онжылдықтарда ел де фотоэлектрлік модульдердің алғашқы буындарын қайта өңдеу қажеттілігіне тап болады.

Бұған дейін Hunn.kz Utebayev University мен қытайлық AIKO компаниясы арасында Атырауда көміртегі-бейтарап ауыл шаруашылығының демонстрациялық паркін құру туралы меморандумға қол қойылғаны туралы жазған болатын, онда күн энергетикасы мен заманауи цифрлық технологияларды кеңінен қолдану жоспарлануда. Осындай жобалардың дамуы күн панельдерін қайта өңдеу мәселесін оларды өндіруден кем емес маңызды етеді.

Авторлық қорытынды

Күн энергетикасының тарихы бірте-бірте жаңа кезеңге өтуде. Соңғы онжылдықтарда басты міндет күн электр станцияларын жаппай салу болса, енді жабдықтың қызмет ету мерзімі аяқталғаннан кейін онымен не істеу керек деген мәселе барған сайын маңызды бола түсуде. Болашақ фотоэлектрлік қалдықтардың ауқымы миллиондаған тоннамен өлшенеді, сондықтан қайта өңдеу технологиялары жаңа панельдерді өндіру сияқты саланың маңызды элементіне айналуда. Неміс әзірлемесі жаңартылатын энергетиканың болашағы тек «жасыл» энергия өндіруде ғана емес, сонымен қатар толыққанды тұйық цикл экономикасын құруда екенін көрсетеді.