إعادة التدوير هي عملية تحويل الأشياء القديمة أو التالفة إلى أشياء جديدة مفيدة. عند اختيار خيارات مستدامة كالطاقة الشمسية، قد تتساءل عن إمكانية إعادة تدوير الألواح الشمسية. في هذه المدونة، سنستكشف هذا الموضوع، ونقدم نظرة مفصلة على عملية إعادة التدوير.
هل يمكن إعادة تدوير الألواح الشمسية؟
نعميمكن إعادة تدوير الألواح الشمسية لأن معظم مكوناتها قابلة لإعادة الاستخدام. المكونات الرئيسية لوحدات الطاقة الشمسية السيليكونية هي الزجاج والبلاستيك والألمنيوم. هذه المواد الثلاثة قابلة لإعادة التدوير على نطاق واسع نظرًا لاستخدامها بكميات كبيرة. يمكن إعادة تدوير الزجاج، ويمكن إعادة استخدام 75% منه.
تجدر الإشارة إلى أنه باستثناء الزجاج، يصعب إعادة تدوير المواد الموجودة داخل الخلايا الشمسية. في حين يمكن إعادة استخدام مكونات أخرى، مثل أنظمة الرفوف، والعاكس، وأنظمة البطاريات الاحتياطية.
إعادة التدوير عنصرٌ أساسيٌّ في عملية إيقاف التشغيل، وهي المرحلة الأخيرة من دورة حياة الألواح الشمسية. لذا، لفهم هذا المفهوم بشكلٍ أفضل، دعونا نستعرض مراحل دورة الحياة بالتفصيل.
ما هي دورة حياة الألواح الشمسية؟
يمكن تصنيف دورة حياة الألواح الشمسية إلى ثلاث مراحل: الإنتاج والاستخدام والإيقاف عن التشغيل.
1. إنتاج
هذه المرحلة تتعلق بـ تصميم وتوريد المواد وتصنيع الألواح الشمسيةتتطلب مرحلة الإنتاج استثمارًا أوليًا للموارد والطاقة. في هذه المرحلة، يمكن للمصنعين أيضًا التركيز على تحسين كفاءة المنتج النهائي والتركيز على خفض انبعاثات الكربون.
2. استعمال
تنتج الألواح الشمسية طاقة متجددة عن طريق تسخير ضوء الشمس. هذه المرحلة يعوض الطاقة المستهلكة أثناء الإنتاج قبل إدخالها إلى الشبكةتختلف فترة استرداد الطاقة، وتتراوح عادةً بين ستة أشهر وسنتين، حسب المنطقة والتقنيات المستخدمة. تدوم هذه الألواح الشمسية عادةً من 25 إلى 30 عامًا، مما يُنتج طاقةً كبيرةً تُسهم في تحقيق أهداف الاستدامة.
3. وقف التشغيل
عندما تصل الألواح الشمسية إلى نهاية عمرها الإنتاجي، فإن الخيارات المسؤولة مثل الإصلاح، أو إعادة الاستخدام، أو التجديد، أو إعادة التدوير، أو التخلص منها بشكل مناسب يمكن اعتبار بعضها. يهدف نهج الاقتصاد الدائري إلى تحسين استخدام الموارد مع تقليل النفايات. ومع ذلك، مكبات النفايات يمثل الخيار الأقل استدامة، حيث يحبس المواد القيمة ويساهم في التدهور البيئي.
يمكنك أيضا التحقق من لماذا تتدهور الألواح الشمسية؟
ما هي تكلفة دورة الحياة (LCC)؟
تُعد تكلفة دورة الحياة (LCC) منهجيةً فعّالة لتقييم التكاليف المرتبطة بأنظمة الطاقة المتجددة. فهي تُظهر مزايا استخدام الطاقة المتجددة كمصدر بديل للطاقة، مقارنةً بالتكاليف المتكبدة عند الاعتماد على الوقود.
يتضمن نموذج دورة حياة الطاقة (LCC) لنظام توليد الطاقة الكهروضوئية جمع بيانات التكلفة من أربعة مصادر مختلفة. تشير النتائج إلى أن متوسط سعر الوحدة يبلغ حوالي 0.56 دولار أمريكي لكل واط ذروة (Wp)، بينما وتبلغ تكلفة الاستثمار الرأسمالي التقريبية 1.184 دولار لكل واط ذروة (Wp).
يمكن توزيع نموذج دورة الحياة الذي تم تطويره لنظام توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية إلى خمس فئات تكلفة:
- التطوير/التخطيط (CDev)
- الأجهزة الكهربائية (CElec)
- تركيب الهياكل والأعمال المدنية (CCivil)
- التشغيل والصيانة (CO&M)
- الألواح الكهروضوئية (CPanel)
الصيغة لحساب تكلفة دورة الحياة هي،
LCC = CDev + CPanel + CElec. + سيفيل + CO&M.
اقرأ أيضا: إعادة تدوير الألواح الشمسية وتوربينات الرياح منتهية الصلاحية: تجارة نفايات ضخمة لتكنولوجيا المناخ
ما هي عملية إعادة تدوير الألواح الشمسية؟
لقد تم إجراء العديد من المحاولات لتجديد وإعادة استخدام الألواح التي شهدت انخفاضًا في الكفاءة، أو بدلاً من ذلك إنقاذ المكونات القيمة منها.
هناك نوعان رئيسيان من الألواح الشمسية يتطلبان طرق إعادة تدوير مختلفة. فرغم أن هذه الوحدات قابلة لإعادة التدوير بالفعل، إلا أن عملية فصل المواد قد تكون شاقة للغاية وتتطلب استخدام آلات متطورة.
1. إعادة تدوير الألواح الشمسية القائمة على السيليكون
لضمان إعادة تدوير وحدة السيليكون بنجاح، من الضروري اتباع الخطوات الرئيسية التالية:
- استخدم يمكن إزالة الإطار المصنوع من الألومنيوم بسهولة ويمكن إعادة استخدامها بالكامل.
- يتم فصل الزجاج على حزام ناقل، حيث يكون 95% منه قابلاً لإعادة الاستخدام.
- يتم إجراء المعالجة الحرارية عند درجة حرارة 500 درجة مئوية.
- بعد ذلك تتبخر المكونات البلاستيكية الصغيرة مما يسهل عملية فصل الخلايا.
- يمكن حفر رقائق السيليكون وإذابتها في ألواح قابلة لإعادة الاستخدام، مع 80-85% من المواد قابلة لإعادة الاستخدام.
وتضمن التكنولوجيا المتقدمة عدم هدر أي جزء من هذا البلاستيك، حيث يتم إعادة استخدامه كمصدر حرارة قيم للمعالجة الحرارية الإضافية.
مرجع متقاطع: إعادة تدوير المواد من وحدة الخلايا الشمسية ذات القاعدة السيليكونية
انظر أيضا: هل ستظل اللوحة الشمسية المتشققة تعمل؟
2. إعادة تدوير الألواح الشمسية القائمة على الأغشية الرقيقة
وحدات الأغشية الرقيقة تمر هذه المواد بعملية معالجة أكثر تقدمًا بكثير بالمقارنة، وتتضمن الخطوة الأولى وضعها في آلة التقطيع.
- A تقوم مطحنة المطرقة بطحن الجزيئات جيدًا حتى حجم موحد يبلغ 4-5 ملم.
- تعتبر هذه الخطوة ضرورية للغاية لأنها تسمح للطبقة الرقيقة التي تربط المواد معًا في الداخل بالكسر، مما يسهل إزالتها.
- وعلى النقيض من الألواح الكهروضوئية التي تعتمد على السيليكون، فإن المادة المتبقية تتكون من مزيج من المواد الصلبة والسائلة.
- A يفصل المسمار الدوار الأجزاء الصلبة عن السائلة عن طريق الاحتفاظ بها داخل أنبوب وجمع السائل في حاوية.
- ولضمان أعلى مستوى من النقاء، تخضع السوائل لعملية ترسيب وتجفيف دقيقة لفصل أشباه الموصلات.
- تعتمد الخطوة الأخيرة من العملية على التقنية المُحددة المُستخدمة في إنتاج الألواح. يتم عادة إعادة تدوير 95% من المواد شبه الموصلة.
غالبًا ما تكون الأجسام الصلبة ملوثة بما يُعرف بمواد الطبقات البينية. هذه المواد أخف وزنًا ويمكن إزالتها بسهولة باستخدام سطح هزاز. وأخيرًا، تخضع المادة لعملية شطف شاملة. ما يتبقى هو زجاج نقي، محتفظًا بنسبة 90% من مكوناته لإعادة تصنيعه بسهولة.
مرجع متقاطع: إعادة تدوير الخلايا الشمسية الرقيقة بطريقة صديقة للبيئة
أين يمكن إعادة تدوير الألواح الشمسية؟
بما أنك تعلم أن الألواح الشمسية قابلة لإعادة التدوير وعملية إعادة التدوير، فلاحظ أن وفورات التكلفة التي توفرها غالبًا ما تكون ضئيلة. يمكنك الاطلاع على الروابط التالية التي تقدم حلولًا لبرامج إعادة التدوير.
1. الأرض 911
البحث عن إعادة التدوير EARTH911 موقع إلكتروني لإعادة التدوير معروف بقاعدة بياناته الواسعة. يتميز بسهولة الاستخدام، حيث يمكنك ببساطة إدخال المواد التي ترغب في إعادة تدويرها مع رمزك البريدي، وسيعرض لك مراكز إعادة التدوير القريبة. كما يمكنك بسهولة الحصول على المساعدة بالاتصال على الرقم 1(800)CLEANUP.
2. برنامج إعادة تدوير الطاقة الشمسية الكهروضوئية الوطني التابع لـ SEIA
تأسس البرنامج الوطني لإعادة تدوير الطاقة الشمسية الكهروضوئية عام ٢٠١٦، وهو شبكة من المنظمات التي تُعنى بإعادة تدوير وإصلاح معدات الطاقة الشمسية المستعملة. ويعمل البرنامج مع جمعية صناعات الطاقة الشمسية (SEIA) بصفتها الجهة المسؤولة عن هذا. برنامج إعادة تدوير الطاقة الشمسية الكهروضوئية الوطني التابع لـ SEIA لتطوير ممارسات إعادة التدوير المسؤولة للصناعة.
اقرأ أيضا: 26 ممارسة نمط حياة صديق للبيئة في حياتك اليومية
ما هي تكلفة استبدال الألواح الشمسية؟
تكلفة يعتمد ذلك على شدة الضرر وحجم اللوحة ومكان تركيبهابينما تشمل النفقات المتبقية معدات الطاقة الشمسية والتصاريح. فيما يلي تفصيل مُبسّط لتكلفة استبدال الألواح الشمسية:
- في المتوسط، عادة ما يكلف استبدال لوحة شمسية واحدة حوالي 300 إلى 500 دولار.
- يبلغ سعر إزالة وتركيب لوحة واحدة حوالي 100 دولار في الساعة.
- يمكن أن يكلفك إصلاح نظام الطاقة الشمسية الكهروضوئية ما بين 250 دولارًا إلى 1,700 دولارًا، وقد يتم تطبيق نفقات إضافية بناءً على احتياجات محددة.
ملاحظة: يمكن أن يتغير السعر اعتمادًا على شركة الطاقة الشمسية أو المثبت الذي تختاره.
انظر أيضا: كيفية الخروج من عقد الألواح الشمسية
ما هي المدة التي ستستمر فيها الألواح الشمسية بدون الشمس؟
نحن نعلم جميعًا أن الألواح الشمسية تستخدم ضوء الشمس لتحويل الفوتونات إلى كهرباء ولكنها يمكن أن تولد بعض الطاقة حتى في الأيام الغائمة والثلجية. أثناء الليل يتوقفون عن العمل، ولكن هناك مكونات أخرى مثل محولات الطاقة الشمسية والبطاريات تعمل على تشغيل منزلك.
لاحظ أن هذه الألواح يمكن أن تدوم لمدة تصل إلى ثلاثين عامًا أو أكثر، ولكن بدون ضوء الشمس، فلن تتمكن من تقديم أفضل أداء لها.
في هذه المقالة، تعرفتم على إمكانية إعادة تدوير الألواح الشمسية والعمليات المتعلقة بها. إعادة تدوير الألواح الشمسية لا يطيل عمرها الافتراضي فحسب، بل يقلل أيضًا من الأثر البيئي لإنتاج الطاقة. كما ناقشنا استبدال الألواح الشمسية وتكلفة دورة حياتها. لمزيد من المحتوى الشيق حول الطاقة الشمسية، تابعوا منشورات مدونتنا.
أوصى: كم عدد الألواح المطلوبة في نظام الطاقة الشمسية 4 كيلو وات؟
