Die erste Generation von Solarmodulen wird verschleißen. Eine Recyclingindustrie nimmt Gestalt an

Jun 01, 2023

KC Skillern bewegt Material mit einer Schaufel von recycelten Solarmodulen bei We Recycle Solar in Yuma, Arizona. Nordamerikas erste Solarpanel-Recyclinganlage im Versorgungsmaßstab wurde eröffnet, um dem entgegenzuwirken, was die Gründer des Unternehmens als „Tsunami“ von Solarabfällen bezeichnen, als Technologie, die wurde Anfang der 2000er Jahre populär und wächst schnell.

Sonnenlicht brennt auf einen Friedhof für tote Solarmodule in Yuma, Arizona, wo Hunderte in ordentlichen Stapeln auf ihr nächstes Leben warten. Der Großteil der verschlissenen und beschädigten Platten wird immer noch auf Mülldeponien entsorgt. Aber da sich immer mehr Menschen ansammeln, wissen viele Menschen, dass sich das ändern muss.

In dieser Wüstenstadt, in der sich Arizona, Kalifornien, Sonora und Baja California treffen, wurde Nordamerikas erste Solarpanel-Recyclinganlage im Versorgungsmaßstab eröffnet, um dem zu begegnen, was die Gründer von We Recycle Solar als „Tsunami“ von Solarabfällen bezeichnen. Pläne zur Bekämpfung des Klimawandels basieren auf einem massiven Ausbau sauberer Solarenergie.

Die gestapelten und gebänderten Platten kommen hierher aus dem Hauptsammellager des Unternehmens in Hackettstown, New Jersey, sowie aus sechs weiteren Standorten im ganzen Land.

Arbeiter manövrieren die Stapel mit Gabelstaplern in die weitläufige, 75.000 Quadratmeter große Anlage, heben sie dann vorsichtig von Hand heraus und beginnen mit der Trennung nach Marke und Modell. Manche haben nur wenige Risse im Glas, manchmal aufgrund von Sturmschäden.

Diese können wiederverwendet werden, sagte Adam Saghei, CEO von We Recycle Solar, und es gibt einen Markt dafür – Kunden auf der ganzen Welt, die wegen ihrer Erschwinglichkeit nach generalüberholten Modulen suchen. Die Yuma-Einrichtung, sagt er, sei wie „Ihr örtlicher Secondhand-Laden, der auf Upcycling setzt“.

Einige wurden beispielsweise im Laden Mercados Solar in Carolina, Puerto Rico, verkauft.

Diejenigen, die nicht zum Testen und Weiterverkaufen gehen, laufen über ein Fließband, wo Glas, Metalle und andere wertvolle Materialien getrennt werden.

Solarmodule sind so konstruiert, dass sie jahrzehntelangem rauem Wetter standhalten. Daher ist es schwierig, die elastische Verbindung zu lösen, die sie zusammenhält. Beispielsweise ist es eine Herausforderung, das Glas zu trennen, ohne dass es zerspringt. Aber mit Roboter-Saugarmen, die von Arbeitern unterstützt werden, zerfallen sie.

Zu den hochwertigsten Materialien gehören Kupfer, Silber, Aluminium, Glas und kristallines Silizium. Diese umzuwidmen bedeutet, neue Verwendungsmöglichkeiten für sie zu finden, beispielsweise den Verkauf von Glas an Unternehmen, die Sandstrahlen betreiben.

Für Saghei kam die Inspiration für das Unternehmen im Jahr 2017. Er arbeitete im Bereich Computer-Elektroschrott, sah, wie sich die Sonnenenergie auf Lagerdächern ausbreitete und fragte sich, wohin sie letztendlich führen würde. Er erkannte, dass grüne Technologie nicht grün bleibt, wenn sie einmal außer Betrieb genommen oder ausgemustert wird.

„Solarenergie ist eine großartige Technologie, aber sie kann eine ganze Industrie wie Aluminium und Glas ernähren. Warum geben wir zig Millionen Dollar für diese Materialien aus Übersee aus, wenn wir sie genau jetzt hier produzieren können?“ er dachte.

Kupfer sei eines der Metalle, die beim Recycling anfallen, sagte Dwight Clark, Direktor für Compliance und Recyclingtechnologie bei We Recycle Solar, während andere in der Nähe eingehende Module sortierten. „Zugegeben, es sind nicht viele Pfund pro Solarpanel. Aber wenn wir 10.000 Pfund Solarmodule pro Stunde herstellen, kommen am Ende 100 Pfund Kupfer pro Stunde heraus“, sagte er.

„Das Aluminium ... könnte als weitere Solarpanel-Rahmen zurückkommen oder in das Flugdeck eines neuen Boeing-Flugzeugs gelangen.“

Bis 2050 werden weltweit rund 78 Millionen Tonnen Solarmüll anfallen, sagte Mool Gupta, Professor am Fachbereich Elektrotechnik und Computertechnik der University of Virginia. Der Grund dafür, dass Recycling und Verwertung noch nicht solide sind, liegt laut Gupta darin, dass Unternehmen Schwierigkeiten haben, die Kosten von 30 US-Dollar pro Panel zu rechtfertigen, wenn die Entsorgung auf einer Mülldeponie nur 1 US-Dollar kostet.

Wenn wir hoffen, dass eines Tages 100 % der ausgedienten Solarenergie recycelt werden, sagte Garvin Heath, angesehenes Mitglied des Forschungsteams am National Renewable Energy Laboratory des Energieministeriums: „Machen wir es nicht teurer als das, was eine Deponierung kosten würde.“ Modul ... lasst uns dafür sorgen, dass es den Verbraucher nichts kostet und stattdessen dafür sorgt, dass es für den Recycler die Gewinnschwelle erreicht.“

Andere Unternehmen beginnen, in das Geschäft einzusteigen.

Solarcycle, ein Startup mit Sitz in Odessa, Texas, hat Anfang des Jahres 30 Millionen US-Dollar eingesammelt, angeführt von Fifth Wall, einem Vermögensverwalter, der sich auf die Dekarbonisierung von Gebäuden konzentriert. Und Solarpanelrecycling.com ist eine Tochtergesellschaft des Elektronikrecyclers PowerHouse Recycling.

Die Europäische Union verfügt über Vorschriften, die das Recycling von Elektroschrott gemäß ihrer Richtlinie über Elektro- und Elektronikschrott vorschreiben.

Der Marktforscher Visiongain schätzt, dass sich der Weltmarkt im vergangenen Jahr auf 138 Millionen US-Dollar beläuft und schnell wächst, was teilweise auf die Anreize zurückzuführen ist, die der Inflation Reduction Act in den USA bietet

Jack Groppo, Professor für Bergbauingenieurwesen an der University of Kentucky, sagt, man müsse so schnell wie möglich aufhören, die Module zu verschrotten. „Sobald die Solarpaneele auf der Mülldeponie landen, sind sie weg, es sei denn, wir gehen zurück und bauen die Mülldeponie ab“, sagte er.

Groppo schätzt, dass die Menschen in 20 Jahren Mülldeponien verminen werden, um die wertvollen Materialien in den weggeworfenen Platten zurückzugewinnen, aber „es macht für uns viel mehr Sinn, sie jetzt zu trennen.“

Die Anlage in Yuma kann 7.500 Platten an einem einzigen Tag oder etwa 69 Millionen Pfund pro Jahr verarbeiten. Schätzungen zufolge wurden bis Anfang Juni mehr als 650.000 Tonnen Kohlendioxid vermieden. Es werden etwa 60 % der eingehenden Panels wiederverwendet.

Das Unternehmen plant die Eröffnung einer weiteren Recyclinganlage neben einem großen Solarhersteller im Korridor Georgia, North Carolina und South Carolina.

Derzeit überlegen Solarrecyclingunternehmen noch, wie sie Geld verdienen können. We Recycle Solar entsendet Mitarbeiter, um große Solaranlagen abzubauen, und das ist derzeit die größte Einnahmequelle. Der Weiterverkauf generalüberholter Solarmodule steht an zweiter Stelle, Recycling bringt den geringsten Gewinn. Durch die Stilllegung und den Weiterverkauf werden tatsächlich einige der Recyclingkosten subventioniert, sagte Saghei.

Aber Gupta sagte, diese Rentabilitätsherausforderungen seien vorübergehend und würden überwunden werden. Forscher arbeiten hart daran, diese Probleme zu lösen, sagte er.

„Zu viele Menschen sterben durch Umweltverschmutzung, und Solarenergie ist eine der besten Lösungen.“