Päikeseenergeetika on viimase kümnendi jooksul olnud kõige kiiremini kasvav taastuvenergia valdkond. 2023. aastal lisandus maailmas 407 gigavatti (GW) taastuvenergia võimsust, millest 346 GW moodustas päikeseenergia, viies koguvõimsuse 1419 GW-ni. Eestis ulatusid elektrivõrguga liitunud päikeseelektri tootmisvõimsused 2023. aastal üle 800 megavati (MW).
Päikesepaneelide kasutusvõimalused on laienenud: neid paigaldatakse hoonete fassaadidele ja katustele, põldudele ning isegi veekogudele ujuvate päikeseparkidena. Kuigi päikeseenergia on keskkonnasõbralik elektritootmise viis, kaasneb sellega ka keskkonnamõju, mis tuleneb paneelide tootmisest, sealhulgas vajalike ressursside kaevandamisest, ning eluea lõppu jõudnud paneelide utiliseerimisest.
Päikesepaneelide jäätmed ja nende ringlussevõtt
Päikesepaneelide eluiga on keskmiselt 25–30 aastat. Arvestades paigaldusmahtude kasvu, on lähikümnenditel oodata päikesepaneelide jäätmete hulga kiiret suurenemist. Rahvusvahelise Taastuvenergia Agentuuri (IRENA) hinnangul võib 2050. aastaks koguneda kuni 80 miljonit tonni päikesepaneelide jäätmeid.
Euroopa Liidus reguleerib elektroonikajäätmete käitlemist direktiiv 2012/19/EL, mis keelab elektroonikajäätmete ladestamise prügilates ja nõuab nende ümbertöötlemist. Seetõttu on päikesepaneelide tõhus ringlussevõtt möödapääsmatu. Kuigi praegu puuduvad laialdaselt kasutatavad keskkonnasõbralikud ja tasuvad meetodid päikesepaneelide komponentide taaskasutamiseks, on mitmed innovaatilised tehnoloogiad jõudnud katsefaasi.
Päikesepaneelide koostis ja ringlussevõtu võimalused
Tüüpiline ränil põhinev päikesepaneel koosneb ligikaudu 80% ulatuses klaasist, 8% alumiiniumist, 10% polümeeridest, 5% ränist, 1% vasest ja 0,1% hõbedast. Praegu suunatakse materjaliringlusse peamiselt alumiinium ja klaas. Teadlased töötavad aga lahenduste kallal, et eraldada ja taaskasutada ka väärtuslikumaid komponente, nagu hõbe, vask ja räni.
Alumiiniumraami eemaldamine ja taaskasutamine on suhteliselt lihtne, kuna alumiinium on enim taaskasutatav metall. Klaasi eemaldamine toimub tavaliselt mehaanilise purustamise teel, mille järel seda saab kasutada näiteks soojusisolatsioonimaterjalide tootmises. Kaitsekihi ja ränielementide eraldamine on keerulisem, nõudes kõrgeid temperatuure või kemikaale. Austraalia teadlased on välja töötanud meetodi, kus mikrolainete abil pehmendatakse hermeetikut, võimaldades selle mehaanilist eemaldamist. Samuti on katsetatud orgaaniliste lahustite kasutamist, kuid see tekitab omakorda reostust.
Innovatsioon ja tulevikusuunad
Saksamaa Fraunhofer ISE uurimiskeskus koostöös Reiling GmbH & Co-ga on välja töötanud meetodi, mis võimaldab ränielemente purustada ja keemiliselt töödelda, et saada kätte vajalikud materjalid. Sellisel viisil ümbertöödeldud ränist suudetakse toota uusi ränielemente efektiivsusega 19,7%, mis jääb vaid mõne protsendi võrra alla turul olevatele uutele ränipaneelidele.
Prantsuse iduettevõte ROSI on samuti jõudnud katsetuste faasi tehnoloogiaga, mis võimaldab ränielementidest kätte saada kõrge puhtusastmega räni, hõbedat ja vaske, kasutades mitteagressiivset termilist ja keemilist töötlust.
Lisaks töötavad teadlased uute päikesepaneelide arendamisel, arvestades kogu elutsükli keskkonnamõju. Eesmärk on kasutada vähem kriitilisi ja mürgiseid lähteaineid ning arendada komponente, mida saab minimaalse keskkonnamõjuga ringlusse võtta. Samuti püütakse pikendada päikesepaneelide eluiga, et vähendada jäätmete teket.
Kokkuvõteks
Päikeseenergia tehnoloogiate kiire arenguga kaasneb ka jäätmete hulga suurenemine. Seetõttu on oluline töötada välja strateegiad päikesepaneelide jäätmete väärindamiseks. Päikesepaneelide jäätmed on väärtuslik tooraine mitmele valdkonnale, sealhulgas päikeseenergeetikale endale. Keskkonnasõbralike, taskukohaste ja efektiivsete ringlussevõtutehnoloogiate arendamine aitab vähendada energiatehnoloogiate keskkonnamõju ning vähendada sõltuvust uute ressursside kaevandamisest.
Viited
“Ringmajanduse võimalustest päikeseenergeetikas”, Sirp, 22.11.2024 –
https://www.sirp.ee/s1-artiklid/c21-teadus/ringmajanduse-voimalustest-paikeseenergeetikas/
“Tuleviku taastuvenergia: päikesepaneelide ja tuulikute jäätmekäitlus”, Eesti Elektroonikaromu, 20.09.2023 – https://elektroonikaromu.ee/et/tuleviku-taastuvenergia-paikesepaneelide-ja-tuulikute-jaatmekaitlus/
“Mis saab päikesepaneelidest ja tuulikutest tulevikus, kui need on jäätmeteks muutunud?”, Rohegeenius, 19.09.2023, https://rohe.geenius.ee/rubriik/rohemajandus/mis-saab-paikesepaneelidest-ja-tuulikutest-tulevikus-kui-need-on-jaatmeteks-muutunud/
Liitu tootjavastustusorganisatsiooniga
Ettevõtted, kes müüvad Eestis elektroonikaseadmeid, peavad liituma tootjavastutusorganisatsiooniga.
- Anna vanadele nutiseadmetele uus elu
- Päikesepaneelid – taaskasutus ja ringmajanduse võimalused
- Kasutatud patareide ja akude tagastamine kauplustesse peab muutuma harjumuseks ja olema hästi korraldatud.
- E-sigarettide jäätmed on kasvav probleem Eestis
- Kodudes kasutult seisvad vanad kaablid on oluline tooraine rohetehnoloogia jaoks
- Kas tuuleturbiinid on pärast kasutusaega tõepoolest vaid prügi?
