إعادة تدوير الألواح الشمسية: اقتصاد وبيئة متناميان
مع التوسع العالمي السريع في استخدام الطاقة الشمسية، يظهر خيار اقتصادي وبيئي جديد: إعادة تدوير الألواح القديمة وتحويلها إلى مصدر رئيسي للمواد الخام. تحتوي هذه الألواح على معادن مثل الفضة والنحاس والسيليكون والألومنيوم. لكن القدرة التدويرية العالمية لا تكفي لاستيعاب الكميات المتوقعة مع زيادة الاعتماد على الأنظمة الشمسية. منذ مطلع القرن، أُثبت نحو 1.5 مليون لوح شمسي سنوياً، ولا تزال ألمانيا واليابان من أبرز الدول المطبقة على هذا النحو. وبذلك تجاوز عدد الألواح العالمية ثمانية مليارات بإجمالي قدرة تفوق ثلاثة تيراووات.
عمر الألواح طويل: بعد 30 عاماً يحتفظ نحو 85% من قدرتها الإنتاجية. الألواح بتقنية الزجاج المزدوج قد تعمل حتى 40 عاماً. لكنها تحتاج أحياناً لاستبدال مكوِّنات مثل المحولات الكهربائية بنحو 15 عاماً، وأنظمة تخزين البطاريات بين 10 و15 عاماً. وتدوم الهياكل المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ نحو 50 عاماً، في حين تعيش الألومنيوم نحو 30 عاماً.
يمكن إعادة تدوير أكثر من 85% من وزن اللوح، وتظل القيمة الأساسية في المواد داخله. إطار الألومنيوم يصل إلى نحو أربعة يوروات للوح. الزجاج يمثل نحو 70% من الوزن ويمكن استخدامه في العزل، لكن قيمته الاقتصادية محدودة. السيليكون أساس توليد الكهرباء ويمكن إعادة معالجته لاستخدامه في خلايا جديدة. الفضّة هي المادة الأكثر قيمة داخل اللوح وتوجد في مسارات دقيقة قد تبلغ قيمتها حتى 25 يورو لكل لوح. النحاس موجود في الكابلات، بينما تشكل البلاستيكية والأغشية عائقاً أمام التدوير بشكل واضح.
التدوير ليس سهلاً: صُمِّمت الألواح لتكون بنية متماسكة تتحمل الظروف الجوية القاسية، ما يجعل تفكيكها صعباً. تستخدم الشركات تقنيات فصل متقدمة مثل القطع بالحرارة والمعالجة الكيميائية والوميض الضوئي. بعض الأنظمة الحديثة يمكنها استعادة حتى 99% من المواد بجودة عالية، لكن الكلفة العالية تعيق جدوى تدوير بعض المكونات اقتصادياً في الوقت الراهن.
المعاملات القانونية تختلف بين الدول. الاتحاد الأوروبي من الأكثر تقدماً، حيث يفرض قوانين لإعادة تدوير نسبة كبيرة من المكونات، كما يمكن للأفراد تسليم الألواح القديمة مجاناً إلى مراكز التدوير. في الولايات المتحدة لا يوجد قانون اتحادي شامل حتى الآن، وتوجد تشريعات محلية في بعض الولايات. وتبلغ تكلفة تدوير الألواح الكبيرة بين 15 و45 دولاراً، بينما تكون تكلفة التخلص منها في مكبات النفايات أقل عادة.
ألمانيا تقود السوق في تدوير الألواح السيليكونية، بقدرة نحو 3.7 ملايين لوح سنوياً. تليها إيطاليا وفرنسا بنحو 800 ألف لوح سنوياً لكل منهما، وتوجد منشآت في أستراليا والصين واليابان وكوريا الجنوبية. وتعلن شركة FIRST SOLAR الأمريكية عن قدرة كبيرة في تدوير الألواح الرقيقة المحتوية على الكادميوم، وتؤكد استعادة نحو 95% من المواد بما فيها الكادميوم. ويشير الباحث أندرياس أوبرست من مركز فراونهوفر في ألمانيا إلى أن مستقبل الصناعة يعتمد على زيادة الأتمتة وتحسين سرعة المعالجة وجودة المواد المستعادة.
