Recycling van zonnepanelen met dubbele beglazing: uitdagingen in het proces en mogelijke routes

Wat de recycling van dubbelglas-zonnepanelen in de praktijk betekent

In zoekresultaten wordt de recycling van dubbelglas-zonnepanelen vaak als een brede term gebruikt, terwijl een operationele fabriek bestaat uit een reeks stappen: ontvangst, inspectie, voorbewerking, scheiding, stofbeheersing, materiaalafvoer en kwaliteitscontrole. Een koper moet daarom vaststellen waar de reikwijdte van de leverancier begint en eindigt. Toevoerapparatuur, containers, transportbanden, afzuigkanalen, schakelkasten, reserveonderdelen en inbedrijfstelling kunnen inbegrepen zijn, optioneel zijn of ter plaatse worden geleverd.

De definitie van het uitgangsmateriaal is eveneens van belang. In dit artikel wordt uitgegaan van PV-modules met dubbel glas, zowel met als zonder frame. Dezelfde productielijn kan anders presteren wanneer de modules frameloos zijn, uit dubbel glas bestaan, sterk verweerd, nat of vervuild zijn, of al in stukken zijn gebroken. YCSOLUTION maakt gebruik van foto’s, modulegegevens en representatieve monsters om deze verschillen in kaart te brengen alvorens een aanpak voor te stellen; de uiteindelijke prestaties moeten worden bevestigd onder overeengekomen testomstandigheden.

Voor dit onderwerp is de doorslaggevende factor of de voorgestelde procesgrens overeenkomt met de daadwerkelijke afvalstroom en de productspecificatie. Het bewijsmateriaal moet representatieve modulegegevens, foto’s, exploitatieaannames en overeengekomen outputspecificaties bevatten.

• constructie van de voor- en achterruiten
• type inkapselingsmateriaal en veroudering
• kozijn- en randafdichting
• gewenst glasproduct
• mechanische versus hybride bevrijdingsroute

Stroomschema en technische maatregelen voor de recycling van dubbelglas-zonnepanelen

Een robuust proces begint met een eerste selectie. Modules die mogelijk geschikt zijn voor legitiem hergebruik, mogen niet automatisch in een destructieve recyclingfase terechtkomen. De voor recycling geselecteerde modules worden vervolgens ingedeeld op basis van structuur en staat, zodat intacte panelen met frame, glas-glas-modules en losse, beschadigde onderdelen de juiste verwerkingsstappen kunnen doorlopen.

Bij modules van kristallijn silicium kunnen veelvoorkomende bewerkingen bestaan uit het verwijderen van het frame en de aansluitdoos, het scheiden van glas en laminaat, gecontroleerde verkleining, zeven, scheiding op basis van luchtstroom of dichtheid, en het verzamelen van metaalhoudende fracties. Mechanische, thermische en chemische methoden leveren niet dezelfde resultaten op en hebben ook niet dezelfde milieubeperkingen. Het proces moet worden gekozen op basis van de vereiste productspecificaties, en niet op basis van een algemene bewering dat één bepaalde methode alles terugwint.

De massabalans is het praktische controle-instrument. Bij een inbedrijfstellingstest moeten de binnenkomende massa, elk afzonderlijk product, stof of procesresiduen en onverklaarbare verliezen worden geregistreerd. Monsters moeten volgens een overeengekomen methode worden genomen en, waar mogelijk, door de beoogde afnemer verderop in de keten worden beoordeeld. Hierdoor wordt een demonstratie omgezet in meetbare acceptatiecriteria.

Een veelvoorkomende oorzaak van het mislukken van een project is dat apparatuur wordt geselecteerd voordat de grondstof en de acceptatiecriteria zijn vastgesteld. Bij de procesbeoordeling moet dit risico worden aangepakt voordat de indeling, de prijs en de leveringsafspraken definitief worden vastgelegd.

• Type en staat van binnenkomende documenten vastleggen
• Geef een omschrijving van elk verkoopbaar product en elke reststroom
• Noteer de bedrijfsuren die voor de test zijn gebruikt
• Spreek voorafgaand aan de afname de bemonsterings- en kwaliteitsmethoden af
• Wijs aan elke fractie die geen product is een conforme bestemming toe

Capaciteit, nutsvoorzieningen en omstandigheden ter plaatse

De doorvoercapaciteit per uur is slechts een onderdeel van de totale capaciteit. De jaarlijkse productie hangt af van de vastgelegde tonnage, het aantal werkdagen, de ploegendiensten, omschakelingen, gepland onderhoud, de vaardigheden van het bedienend personeel en de beschikbaarheid van opslagruimte verderop in het proces. Als de aanvoer seizoensgebonden of projectgebonden is, kan het ontvangstterrein de beperkende factor worden, zelfs als de installatie op dat moment over onbenutte capaciteit beschikt.

Er moeten gegevens van het nutsbedrijf worden opgevraagd met betrekking tot het aangesloten vermogen en de verwachte bedrijfsbelasting, waarbij de spanning en frequentie moeten zijn afgestemd op de bestemming. Stofafzuiging, perslucht, proceswater (indien van toepassing), ventilatie, hijsapparatuur, brandbeveiliging en werkruimtes moeten worden meegenomen in de beoordeling van de indeling. Een mobiel systeem vermindert weliswaar bepaalde eisen aan de permanente bouw, maar neemt deze raakvlakken niet weg.

• Jaarlijkse hoeveelheden in ton en stuks, gestaafd door bewijsmateriaal
• Representatieve afmetingen en gewicht van de module
• Bedrijfskalender en geplande bezettingsgraad
• Spanning, frequentie, stofafzuiging en perslucht
• Opslagruimte voor binnenkomende panelen, producten en reststoffen

Commerciële evaluatie zonder ongefundeerde beloften

In een offerte moeten de prijs van de apparatuur en de totale kosten van het geïnstalleerde project apart worden vermeld. Vrachtkosten, invoerrechten, funderingen, gebouwen of containers, nutsvoorzieningen, lokale arbeidskrachten, vergunningen, materialen voor de inbedrijfstelling en werkkapitaal kunnen de investering aanzienlijk beïnvloeden. Ook bij de exploitatiekosten moeten de veronderstelde kosten voor arbeid, energie, slijtageonderdelen, onderhoud en afvalverwerking worden vermeld.

De opbrengst moet worden berekend op basis van lokaal geverifieerde afzetkanalen en productspecificaties. Voor aluminiumframes, koperen kabels, glasrijk materiaal en siliciumhoudende fracties geldt geen uniforme prijs. Verontreiniging, deeltjesgrootte, vochtgehalte, verpakking en transportafstand zijn van invloed op de acceptatie. YCSOLUTION kan een procesconfiguratie en een begrotingsraming opstellen, terwijl de koper zelfstandig de lokale prijzen en wettelijke verplichtingen moet controleren.

Resultaten op het gebied van terugverdientijd, zuiverheid en terugwinning moeten daarom worden beschouwd als projectspecifieke uitkomsten. Een goede leverancier licht de aannames, uitsluitingen en testmethoden toe, in plaats van in een brochure gegarandeerde economische voordelen te beloven. Dit is met name van belang voor nieuwe grondstoffen en locaties waar de afzetmarkten nog niet zijn gevestigd.

Voor een eerlijke commerciële vergelijking moet u letten op de geïnstalleerde capaciteit, de geverifieerde doorvoercapaciteit, de productspecificaties, de aannames inzake nutsvoorzieningen en de verantwoordelijkheid voor de nabehandeling, in plaats van u te baseren op één percentage in de krantenkoppen.

• Apparatuur en omvang van de installatie
• Vracht, invoerrechten en lokale civiele werken
• Arbeid, energie, slijtageonderdelen en gepland onderhoud
• Productkwaliteit en gegarandeerde lokale afzet
• Kosten voor vergunningen, afvalverwerking en rapportage

Hoe YCSOLUTION een projectspecifiek voorstel opstelt

YCSOLUTION gaat uit van de afvalstroom in plaats van een vaste lijst met machines. Bij de technische beoordeling wordt gekeken naar de opbouw van de modules, eventuele schade, de jaarlijkse aanvoer, de gewenste capaciteit, de beoogde producten, de omstandigheden ter plaatse en de eisen van het land van bestemming. Wanneer onzekerheid bestaat over de grondstof, zijn foto’s, video’s en tests met representatieve monsters waardevoller dan een vroege toezegging over de output.

De aanbevolen route kan gebruikmaken van de ‘Physical + Pyrolysis Process Route’, een van de vier procesroutes van YCSOLUTION, of een gefaseerde combinatie daarvan. De keuze wordt vastgelegd in de vorm van een processtroom met de belangrijkste apparatuur, koppelpunten en verwachte materiaalstromen. Optionele automatisering kan vervolgens worden beoordeeld in het licht van de beschikbaarheid van arbeidskrachten en de consistentie van de binnenkomende modules.

Al vóór het sluiten van het contract moeten kopers een verantwoordelijkheidsmatrix opvragen waarin de volgende punten aan bod komen: ontwerpinputs, nutsvoorzieningen, lokale werkzaamheden, fabriekskeuring, verzending, installatie, inbedrijfstelling, training, reserveonderdelen en communicatie na de verkoop. Dit maakt een technische en commerciële vergelijking tussen leveranciers betrouwbaarder.

• Vragenlijst over grondstoffen en beoordeling van afbeeldingen
• Routekeuze en voorlopige bespreking van de massastroom
• Lijst van apparatuur en planning van de samenwerking met de bouwplaats
• Acceptatiecriteria voor de fabriek en de bouwplaats
• Verantwoordelijkheden op het gebied van opleiding, reserveonderdelen en onderhoud

Onafhankelijke bronnen en opmerking inzake regelgeving

De samenstelling van PV-modules en de regels voor het einde van de levensduur variëren per technologie en rechtsgebied. De Amerikaanse EPA beschrijft de gebruikelijke stappen bij de recycling van kristallijn silicium en merkt op dat voor sommige afgedankte panelen mogelijk moet worden vastgesteld of het om gevaarlijk afval gaat. Publicaties van het IEA PVPS en het NREL beschrijven de zich ontwikkelende recyclingtechnologieën, het beleid en de noodzaak om rekening te houden met hergebruik, inzameling en materiaalkwaliteit.

Deze referenties bieden context voor de planning, maar houden geen goedkeuring in voor een specifieke installatie. Projecteigenaren dienen deskundigen op het gebied van milieu, veiligheid, elektriciteit en afvalbeheer te raadplegen alvorens een tracé te kiezen of een installatie in bedrijf te nemen.