คลื่นการปลดระวางแผงโซลาร์เซลล์กำลังใกล้เข้ามา สร้างโอกาสและความท้าทายให้อุตสาหกรรมรีไซเคิล

การขยายตัวอย่างรวดเร็วของกำลังการผลิตที่ติดตั้งแล้ว และจุดสูงสุดที่กำลังจะมาถึงของการยุติการใช้งาน

โซลาร์เซลล์ (PV) ซึ่งเปลี่ยนพลังงานแสงอาทิตย์เป็นไฟฟ้าโดยตรงโดยใช้ปรากฏการณ์โฟโตวอล์ตาอิก ได้กลายเป็น "บัตรโทรศัพท์ประจำชาติ" ในภาคพลังงานของจีน ภายในสิ้นปี 2566 กำลังการผลิตไฟฟ้าจากโซลาร์เซลล์ที่ติดตั้งแล้วและเชื่อมต่อกับระบบเครือข่ายไฟฟ้าสะสมของจีนได้ถึง 608.91 กิกะวัตต์ คิดเป็นร้อยละ 43.5 ของทั้งหมดในระดับโลก คาดการณ์ว่าภายในปี 2568 จีนจะประสบกับจุดสูงสุดครั้งแรกในการยุติการใช้งานโมดูลโซลาร์เซลล์ โดยมีปริมาณคาดว่าจะถึง 1.05 ล้านตัน และภายในปี 2603 ปริมาณการยุติการใช้งานทั่วโลกคาดว่าจะสูงถึงประมาณ 20 ล้านตัน โดยส่วนแบ่งของจีนคาดว่าจะคิดเป็นหนึ่งในสี่ สิ่งที่น่าสังเกตคือ แม้ว่าอายุการใช้งานตามทฤษฎีของโมดูลโซลาร์เซลล์จะอยู่ที่ 25-30 ปี แต่อายุการใช้งานจริงมักจะอยู่ที่ประมาณ 10-15 ปี เนื่องจากปัจจัยต่าง ๆ เช่น ภัยพิบัติทางธรรมชาติ ประสิทธิภาพการผลิตไฟฟ้าที่ลดลง และการเปลี่ยนแปลงทางเทคโนโลยี ซึ่งจะเร่งอัตราการยุติการใช้งานเพิ่มขึ้น

โมดูลที่ไม่ใช้แล้ว: คุณสมบัติสองประการของทรัพยากรและมลพิษ

โมดูลโซลาร์เซลล์ที่ยุติการใช้งานแล้วมีทั้งคุณค่าทรัพยากรและศักยภาพในการก่อมลพิษ หากนำโมดูลซิลิคอนผลึกทั่วไปมาเป็นตัวอย่าง ส่วนใหญ่ของน้ำหนัก (≥93%) มาจากแก้ว กรอบอลูมิเนียม และวัสดุห่อหุ้ม EVA ในแง่ของมูลค่าทางเศรษฐกิจ เงินมีส่วนแบ่งมูลค่าสูงสุด (ประมาณ 44%) รองลงมาคือกรอบอลูมิเนียม (30.4%) และโพลีซิลิคอน (9.5%) ซึ่งบ่งชี้ถึงศักยภาพในการนำกลับมาใช้ใหม่ที่สูง อย่างไรก็ตาม หากไม่ได้รับการจัดการอย่างเหมาะสม สารต่าง ๆ เช่น ตะกั่วและดีบุกที่มีอยู่ในปริมาณน้อยภายในโมดูลอาจก่อให้เกิดความเสี่ยงต่อสิ่งแวดล้อมได้

การปรับปรุงนโยบายและข้อบังคับอย่างต่อเนื่อง การชี้แจงเส้นทางการจัดการอย่างค่อยเป็นค่อยไป

ในแง่ของการจัดการสิ่งแวดล้อม นโยบายของจีนกำลังมีรายละเอียดมากขึ้นเรื่อย ๆ มีผลบังคับใช้ตั้งแต่วันที่ 1 มกราคม 2567 โมดูลโซลาร์เซลล์ที่ไม่ใช้แล้วได้ถูกรวมอยู่ใน "บัญชีรายการการจัดประเภทและรหัสของขยะแข็ง" ภายใต้หมวดหมู่ SW17 (ขยะที่สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้) เพื่อจัดการ โดยแยกออกจากวิธีการก่อนหน้านี้ที่อ้างอิงการจัดการขยะอิเล็กทรอนิกส์ กระทรวงและคณะกรรมการหลายแห่งของประเทศได้ออกนโยบายอย่างเข้มข้น "ความคิดเห็นเชิงปฏิบัติการเกี่ยวกับการส่งเสริมการนำกลับมาใช้ใหม่ของอุปกรณ์พลังงานลมและโซลาร์เซลล์ที่ยุติการใช้งานแล้ว" ได้กำหนดภารกิจหลัก 6 ประการ ได้แก่ การส่งเสริมการออกแบบที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม การชี้แจงหน่วยงานที่รับผิดชอบในการจัดการ (การนำระบบความรับผิดชอบของผู้ผลิตที่ขยายออกไปมาใช้) การอำนวยความสะดวกในช่องทางการนำกลับมาใช้ใหม่ที่ราบรื่น การเสริมสร้างเทคโนโลยีการนำกลับมาใช้ใหม่ การเดินหน้าการผลิตซ้ำอย่างมั่นคง และการเสริมสร้างการกำกับดูแลการกำจัดที่ไม่เป็นอันตราย

ความพยายามอย่างต่อเนื่องในการพัฒนาเทคโนโลยีการรีไซเคิล ยังคงมีอุปสรรคในการนำไปสู่การใช้งานในภาคอุตสาหกรรม

ขณะนี้ การใช้ประโยชน์จากทรัพยากรของโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์ที่หมดสภาพทางเทคนิคเน้นไปที่การแยกวัสดุโครงสร้างหลายชั้นที่เชื่อมติดกันแน่นและการรีไซเคิลธาตุ การท้าทายหลักอยู่ที่การแยกวัสดุมีค่า เช่น เงิน ซิลิกอน แก้ว และอะลูมิเนียมได้อย่างมีประสิทธิภาพและประหยัดต้นทุน แนวทางเทคโนโลยีที่มีอยู่รวมถึงการถอดแยกทางกายภาพ (เช่น การแยกกรอบอะลูมิเนียมและกล่องต่อสายไฟ) วิธีการทางความร้อน (การแยกวัสดุที่ผ่านกระบวนการแลมิเนต) และไฮโดรมีทาลเลอร์จี (การสกัดโลหะมีค่า) ทีมนักวิจัยมุ่งมั่นในการพัฒนาเทคโนโลยีแบบครบวงจรตั้งแต่การใช้ประโยชน์จากวัสดุแบบลำดับขั้น (เช่น การฟื้นฟูกรอบอะลูมิเนียมและแถบเชื่อม) จนถึงการรีไซเคิลธาตุ (เช่น การฟื้นฟูสารละลายเงินโดยตรง)

อย่างไรก็ตาม อุตสาหกรรมยังเผชิญกับอุปสรรคมากมาย: กำลังการผลิตรีไซเคิลที่วางแผนไว้ในปัจจุบันอาจไม่สอดคล้องกับขนาดการปลดประจำการในอนาคต มาตรฐานการเข้าสู่ตลาดยังไม่เป็นเอกภาพ กระบวนการและอุปกรณ์ทางการค้าที่สุกงอมยังไม่เพียงพอ และการควบคุมมลพิษรองและการควบคุมต้นทุนระหว่างกระบวนการรีไซเคิลเป็นความยากลำบากสำคัญ นอกจากนี้ ขอบเขตของการใช้ประโยชน์จากวัสดุแบบลำดับขั้น (การใช้งานลดระดับ) ของโมดูลและการกำหนดความรับผิดชอบด้านความปลอดภัยจำเป็นต้องมีการชี้แจงเพิ่มเติม

สรุป

เมื่อเผชิญกับคลื่นของโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์ที่จะถูกปลดประจำการในอนาคต ตลาดการรีไซเคิลมีศักยภาพมาก แต่รูปแบบการทำกำไรยังไม่ชัดเจน และเส้นทางเทคโนโลยียังอยู่ในระหว่างการสำรวจ โดยได้รับแรงขับเคลื่อนจากนโยบายของประเทศที่แข็งแกร่ง มีความจำเป็นเร่งด่วนในการเสริมสร้างการบูรณาการระหว่าง "ภาคอุตสาหกรรม สถาบันการศึกษา และหน่วยงานวิจัย" วางรากฐานสำหรับการวิจัยและพัฒนาเทคโนโลยีหลักและการสร้างระบบมาตรฐาน เพื่อตอบสนองต่อความท้าทายของประเภทใหม่ของของเสียทึบที่เกิดขึ้นและเปลี่ยนแปลงให้กลายเป็นโอกาสใหม่ในการส่งเสริมการพัฒนาที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม ต่ำคาร์บอน และหมุนเวียน