太阳能板内含许多贵金属与可回收材料,但在太阳能板制造过程中,材料就已经与聚合物封装胶(EVA)紧密黏合,因此如何找出快速又具经济价值的太阳能板回收方法,为都是各国大难题之一。
随着环保意识高涨,太阳能等再生能源产业备受关注,但 25 年后太阳能板寿命告终时,数量庞大的废弃太阳能板要如何处置?太阳能板有着玻璃、铝、硅、铜、贵金属与软性透明基板(PET)等材料,经新型热融性胶膜封装胶组合而成,妥善回收后将有机会让材料再回产业链。
最近中国科学家有所突破,透过环保方法真空气化冷凝技术,成功剔除背板与封装胶,回收电池中的金属。
中国中山大学(Sun Yat-sen University)和上海交通大学(Shanghai Jiao Tong University)提出真空气化冷凝( vacuum-gasification-condensation)技术,有效回收占太阳能材料 5% 与 10% 的背板、封装胶,团队认为现有的化学溶剂去除技术会造成二次污染,没办法帮背板与封装胶“增值”。
团队透过真空管状高温炉(内含离子真空计、机械真空泵、扩散泵浦),可以将铜、锡、硅和二氧化硅等易碎的材料碎裂成 5 毫米的颗粒,至于像背板与封装胶这类较柔软、不容易被压碎机破坏的材料,也可以碎裂成 5-20 毫米的颗粒。
团队以炉内重量来推测分解状况,当炉内温度达到摄氏 490 时,由于重量没有变化,代表背板跟封装胶已经完全分解与挥发,温度 461 度时分解过程最快,若温度落在摄氏 297-386 度之间,重量缓慢减轻,背板跟封装胶这些高分子聚合物的长键断开。
研究指出,当温度在摄氏 505 度时,高温炉内压力恢复正常水准,背板跟封装胶完全分解并气化,最后剩下 1.95 公斤的残渣,其中 42.35% 为碳,36.99% 是硅、银占 11.41%、氧为 6.63%,团队指出,还检测出少量的铜、铁和锌,也因为太阳能电池表面含有大量铝,残留物也有一部分是铝,团队认为此方法或能加速太阳能回收的进展。
目前台湾这边的太阳能回收规定,主要是先帮每一片太阳能板登记序号,同时依照“再生能源发展条例”相关子法规定,业者得缴交太阳能板回收清理费用,每 KW 1,000 元,之后要回收时就得上网登录、按规范收集,由清除业者收运处理,而家用、露营车等较小型的,也可拨打专线电话,由专人协助处理。
现在业者主要采用热处理法(热熔法或热刀法)将玻璃与电池片分离后,分别进行再利用。研究单位更已成功研发出热裂解法及剥除法等两种方式,可将废太阳能光电板之玻璃上 EVA 去除,有助于玻璃回收再利用。
- New process to recover PET and EVA from recycled solar panels
(首图来源: pixabay)
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