První generaci fotovoltaických elektráren pomalu končí životnost a recyklace těchto zařízení zatím není efektivně vyřešena. Recyklovat panely je přitom legislativně danou povinností. Největší recyklační zátěž v Česku přijde pravděpodobně kolem roku 2035, kdy budou dosluhovat panely z prvního solárního boomu v letech 2009 a 2010. Do té doby nejspíš vznikne rozsáhlý trh s funkčními použitými FV panely. Předpokládá se totiž, že FV panely budou stále fungovat, jen nebudou mít dostatečnou kapacitu na optimální fungování v rámci fotovoltaické elektrárny.
První generaci fotovoltaických elektráren pomalu končí životnost a recyklace těchto zařízení zatím není spolehlivě vyřešena. Recyklovat solární panely je přitom legislativně danou povinností. Největší recyklační zátěž v Česku přijde pravděpodobně kolem roku 2035, kdy budou dosluhovat panely z prvního solárního boomu v letech 2009 a 2010. Do té doby nejspíš vznikne i rozsáhlý trh s funkčními použitými FV panely. Předpokládá se totiž, že budou stále fungovat, jen nebudou mít dostatečnou kapacitu na optimální fungování v rámci fotovoltaické elektrárny.
Recyklace elektroodpadu šetří primární zdroje surovin a přináší zdroje do oběhového hospodářství. Tím dochází druhotně i ke snížení emisí skleníkových plynů, které ve velké míře vznikají zejména ve fázi těžby a rafinace primárních materiálů. Pro karbonizaci je tudíž klíčová. Vznik nových recyklačních zařízení je podle mnoha expertů v EU příliš pomalý.
Různé látky a prvky, které solární panely a další elektroodpad obsahují, lze dělit za prvé na cenné či hodnotné, které je třeba maximálně recyklovat, a pak na látky a prvky nebezpečné či toxické. V posledním desetiletí díky zpřísňující se legislativě sice došlo ke snížení obsahu nebezpečných látek obsažených v nových elektrospotřebičích, avšak nebezpečné látky jako rtuť, kadmium, olovo, šestimocný chróm, polychlorované bifenyly (PCB) a látky poškozující ozónovou vrstvu budou v elektroodpadu přítomny ještě po mnoho let. Specifický druh elektroodpadu, který se pomalu začíná objevovat v odpadovém toku ve větším množství, jsou fotovoltaické panely (FV panely). A jak tedy FV panely recyklují?
Nejprve se z FV panelu demontuje rám, který je nejčastěji z hliníku. Také se demontují elektrické a elektronické komponenty (kabely, „zásuvka“) obsahující kovy. Zbytek se rozdrtí. Jedná se z 80 % o sklo, které zas tak cenné není. V panelu se dále nachází plastová fólie a v některých typech také křemík. Hlavními výstupy recyklace jsou tedy sklo, plast a kovy, jako je hliník nebo měď. Zároveň získáme i materiály do stavebnictví nebo filtrační písek.
Ve svých začátcích obsahovaly FV panely taky cenné stříbro, ale to se již nepoužívá. Není snadné separovat z FV panelu co nejdokonaleji všechny materiály tak, aby se získaly opravdu kvalitní suroviny, zejména čisté sklo. FV panel je dnes určitě typ výrobku, který není dobře navržen z hlediska následné recyklace. Je zde ještě velký prostor pro zlepšení budoucích konstrukcí.
Vedle lépe recyklovatelných materiálů, jako jsou zmíněné sklo, hliník nebo měď, mohou FV panely obsahovat také toxické látky. Zvlášť CdTe FV panely obsahují asi 4 gramy toxického kadmia na jeden panel. Těchto panelů není v ČR naistalováno velké množství, odhady mluví asi o 2 %.
I tak se jedná celkem asi o 2 tuny toxického kadmia, které je třeba v rámci recyklace FV panelů bezpečně odstranit. Ve fotovoltaických panelech se nachází také olovo, kterého je odhadem ve všech instalovaných panelech asi 40 tun. Pokud by byly takové panely skládkovány na skládce odpadů, mohlo by dojít k uvolnění toxických látek do životního prostředí, např. díky vyluhování a prosáknutí do spodních vod skládky. A právě kadmium má toxické účinky na ledviny či játra.
Do roku 2012 byl za sběr a recyklaci odpovědný vlastník fotovoltaické elektrárny. Kdežto po roce 2012 je FV panel dle odpadové legislativy „elektrozařízením“ a je za něj odváděn recyklační poplatek do kolektivního systému. Za sběr a recyklaci FV panelů jsou tedy od roku 2012 odpovědni výrobci, kteří uzavřou s tzv. kolektivním systémem smlouvu, na jejíž základě kolektivní systém zřizuje sběrná místa pro vysloužilé panely a zajišťuje sběr a recyklaci. Specialistou na sběr a recyklaci fotovoltaických panelů je v České republice kolektivní systém RETELA. Podle dat Ministerstva životního prostředí má RETELA asi 60 % podíl na trhu v rámci kolektivních systému sběru a recyklace FV panelů v ČR.
Dle současné legislativy musí být zajištěna recyklace alespoň 80 % hmotnosti FV panelu. Dále je třeba zajistit, aby odpadní FV panely nebyly odstraňovány jako netříděný komunální odpad, ale aby byly odevzdány na místech k tomu určených. Klasickým sběrným místem pro občany je sběrný dvůr. V rámci recyklace celých FV elektráren je nejlépe kontaktovat přímo kolektivní systém sběru a recyklace Retela. Další zpracovatelé pomalu vznikají, často se jedná o zkušební provozy drtících linek. Prozatím je v Česku kapacita recyklačních zařízení dostatečná.
V ČR bylo doposud instalováno přes 200 000 tun FV panelů. Technická životnost panelu je sice dlouhá a výrobce udává asi 25 let, nicméně v roce 2023 jsme už v polovině životnosti většiny instalovaných FV panelů v ČR. Největší „solární boom“ proběhl v letech 2009 až 2010, kdy bylo instalováno asi 170 000 tun FV panelů. A tak se pomalu blíží doba, kdy tyto panely doslouží a bude třeba zajistit jejich ekologickou recyklaci.
Pro zajímavost, v roce 2021 bylo uvedeno na trh v ČR asi 8 tisíc tun nových FV panelů, což je úroveň z roku 2011, nicméně je to o více než 100 % více, než bylo uvedeno na trh v roce 2020. A předpokládá se, že tento trend růstu a prodejů FV panelů bude v následujících letech pokračovat.
Sluneční a větrné elektrárny jsou klíčovým nástrojem dekarbonizace a jejich celosvětová instalace se zrychluje. Světově už bylo instalováno více než jeden terawatt solární kapacity. Běžné solární panely mají kapacitu asi 400 wattů, takže pokud se započítají jak střechy, tak solární farmy, mohlo by to být až 2,5 miliardy solárních panelů. Legislativa ani recyklační kapacity nejsou ve světě ještě dost vyvinuté. Podobným problémem bude i likvidace listů větrných turbín, jejichž velikost navíc postupně roste.
Například v USA končí až devadesát procent dosloužilých panelů na skládkách. V ČR či EU se toto stát nemůže díky existující legislativě ohledně odpovědnosti výrobce za své výrobky.
Tzv. EPR (extended producer responsibility) je založena na odpovědnosti výrobce za produkt i poté, co ho prodá spotřebiteli. Proto výrobci platí recyklační poplatky, jež jsou určeny na zajištění sběru a recyklace FV panelů. Letos v létě slavnostně otevřela své zařízení v Grenoblu firma Rosi, která tvrdí, že dokáže panely recyklovat dokonce z 99 %. V plánu má expanzi nejen do dalších evropských zemí. Pilotní provoz společnosti Flaxres na recyklaci fotovoltaických komponentů vznikl i v německých Drážďanech. V Česku je největší recyklační a sběrnou kapacitou firma Retela, další zkušební provozy a drticí linky teprve vznikají.
Aby vědci a vědkyně, kteří píšou o klimatické změně, byli víc slyšet. Poskytujeme médiím kvalitní a podložené informace o různých aspektech změny klimatu.
Sound of Science 2022 - všechna práva vyhrazena. Fotografie na webu jsou z otevřených databází, jako jsou Pixabay, Shutterstock, Unspalsh a Creative Commons Licences.
