Vil gjenvinne mer fra solcellepaneler – inspireres av elbilbatterier

Det settes opp solcellepaneler i høyt tempo både i Norge og i Sverige. Ifølge svenske Energimyndighetens estimat er det allerede installert rundt seks millioner paneler der, fordelt på nærmere 150.000 anlegg. I Norge viser de ferskeste NVE-tallene fra august at det er installert 24.619 solcelleanlegg.

Men nå handler det om Sverige og hva som skjer der. Så langt er det få av solcellepanelene som har nådd slutten av sin levetid. I 2021 ble det samlet inn rundt 17 tonn kasserte paneler i Sverige.

– Hvis man ser på levetiden og den nåværende installasjonstakten for solceller, forventes mengden utrangerte paneler å øke fra 2040 og øke kraftig fra 2045, sier Linda Kaneryd, som er analytiker i Energimyndigheten.

Det finnes fortsatt ikke noe gjenvinningsanlegg øremerket solcellepaneler i Sverige. Utrangerte systemer blir bare kastet sammen med annet elektronisk avfall.

Og det er ikke mye av materialet i et solcellepanel som gjenvinnes. Aluminiumsrammen gjenvinnes, men silisiumet i selve cellen brennes, og glasset deponeres.

Gjenvinningsselskapet Stena Recycling tar imot noen få solcellepaneler i uka, totalt 100 til 200 i året. Ifølge Robert Eriksson, som er sjef for selskapets elektronikkgjenvinning, gjenvinnes ca. 20 prosent av materialet.

– Vi tar ut aluminiumet i rammen, elektronikken i kablene og koblingsboksen, sier han.

Ytterligere 20 prosent, selve silisiumsolcellene og plasten som omgir dem, brennes ved energigjenvinning. De resterende 60 prosentene er glass, som sendes til deponi.

Glasset går til fliser

I Italia samles det inn større mengder kasserte solcellepaneler. Der tar Stena Recycling imot 250.000 paneler i året og har etablert et eget system for behandlingen. Der resirkuleres også glasset.

Det skjer ved at laget av glass, plast og silisiumsolceller males opp etter at rammen er fjernet. Så siktes det for å skille de mindre glassbitene fra de større plastbitene.

– Det betyr at vi får glass som er rent nok. Hvis du har en prosess som er designet for ett bestemt materiale, kan du få ut mer. Glasset brukes til fliser og takstein og til nye glassprodukter, sier Eriksson.

I det italienske anlegget blir 80 prosent av materialet i solcellepanelet resirkulert. Pulveret av silisiumsolceller og plast brennes.

En utfordring ved resirkulering av solcellepaneler er at de ulike lagene er så tett sammenpresset. I produksjonsprosessen kapsles silisimcellene inn i EVA-plast ( etylenvinylacetat) og lamineres til glassplaten. Dette gjør at solcellepanelene tåler vær og vind, men gjør det vanskelig å skille materialene fra hverandre når panelet har nådd slutten av sin levetid.

Inspirert av elbilbatterier

Stena Recycling håper at en metode for gjenvinning av elbilbatterier skal være løsningen. Selskapet har kjøpt rettighetene til en metode for gjenvinning av metaller fra litium-ion-batterier og har tatt den i bruk ved sitt anlegg i Halmstad.

Nå testes det om den samme metoden også vil fungere for solcellepaneler.

I litium-ion-batterier er det aktive materialet i elektroden limt fast på en tynn metallfolie. Dette ligner på solcellepanelene, der silisium- og sølvtråder er innkapslet i EVA-plast.

– Elbilbatterier har en lignende konstruksjon som solceller. Det handler om å få ut et materiale som er laminert, sier Eriksson.

Selskapets nye anlegg i Halmstad skal utvinne den såkalte svarte massen i elbilbatterier, der metallene finnes, i pulverform.

Dette gjøres ved at battericellen først kvernes. Deretter skilles de ulike materialene fra hverandre ved hjelp av luftstrømmer og trykkendringer i en stor maskin. Den svarte massen er da i pulverform og kan skilles fra de tyngre materialbitene.

Krever etterspørsel

I Italia håper selskapet at den samme behandlingen kan brukes til å skille ut silisium og sølv fra EVA-plasten i solceller.

– Vi er ikke helt ferdige, men vi tester det. Hvis vi kan begynne å bruke metoden i 2025, er vi fornøyd, sier Eriksson.

Men selv om selve metoden viser seg å være vellykket, er det ikke sikkert at silisiumet kan brukes til produksjon av nye solcellepaneler.

– Det gjenstår å se. Det avhenger av hvilke krav som stilles. Det er en utfordring å finne et marked for de resirkulerte materialene, noe som gjelder for all resirkulering. Det må finnes en etterspørsel, sier Eriksson.

I flere land har man også begynt å ta i bruk en annen metode for å separere de laminerte materialene i solcellepaneler. Den kalles «hot knife» og går ut på å varme opp solcellepanelet til rundt 300 grader og deretter bruke et oppvarmet knivblad for å skille EVA-plasten og glasset.

Bransjeorganisasjonen Svensk Solenergi har nylig engasjert en konsulent for å teste metoden i praksis.

– I det siste har mange sagt at det er umulig å fjerne glasset fra det aktive laget, men denne rapporten viser at det er mulig, sier Anna Werner, administrerende direktør i Svensk Solenergi.

Metoden er effektiv, rask og kjemikaliefri, men det er viktig å bruke kniven riktig. «Suksessfaktoren er presisjon», heter det i rapporten.

Metoden gjør det mulig å kutte hele glasskiver fra solcellepaneler slik at de kan gjenbrukes. Metoden er allerede i kommersiell bruk hos selskapet Envie 2E Aquitaine i Saint-Loubès i Frankrike, der solcellepanelene passerer gjennom en stor maskin som skjærer løs glasset. 95 prosent av panelet blir gjenvunnet med denne metoden, opplyser Envie 2E Aquitaine til Time News.

Gjenvinning i gang i Sverige

Stadig mer av materialet i solcellepaneler gjenvinnes nå i anlegg i en rekke land, og Stena Recycling har fått en rekke slike henvendelser. Ulempen er at transporten vil føre til utslipp av karbondioksid. Selskapet arbeider med en miljøberegning for å veie fordelene opp mot ulempene.

– Er det ikke mulig å bygge et tilsvarende gjenvinningsanlegg her?

– Absolutt, det er bare et spørsmål om hvor store volumer vi får inn. Foreløpig har vi ikke beregnet hvor grensen går, men det ligger et stykke frem i tid, sier Eriksson.

Et annet gjenvinningsselskap, Remondis Sweden, ønsker også å gjenvinne solcellepaneler i Sverige. Selskapet har søkt om miljølisens for sitt anlegg for lysstoffrør og lyspærer i Hovmantorp i Småland.

Hvis tillatelsen blir innvilget, er tanken å knuse solcellepanelene slik at metall, glass, silisium og plast kan gjenvinnes.

– Vi regner med å få svar på søknaden vår i 2024, og da kan vi begynne å gjennomføre forsøk, sier Kristoffer Nordenstaaf, som er markeds- og kommunikasjonssjef i Remondis Sverige.

Den store utfordringen blir å lykkes med gjenvinning av silisium og plast.

– Ambisjonen vår er å finne et annet bruksområde for plasten enn energigjenvinning, men alle tilsetningsstoffene i plasten gjør at det kan bli veldig vanskelig, sier Nordenstaaf.

Artikkelen ble først publisert på Ny Teknik for deres abonnenter. Den er tilgjengelig på norsk for abonnenter av Ekstra gjennom vår samarbeidsavtale.