S globálním přechodem na obnovitelné zdroje energie je stále naléhavější otázkou, kam s vyřazenými technologiemi. První generaci fotovoltaických elektráren pomalu končí životnost a recyklace těchto zařízení zatím není spolehlivě vyřešena. Počet vyřazených solárních panelů přitom může postupně jít až do miliard. Česko má však v tomto směru časovou výhodu, zatěžkávací zkouška ho čeká až kolem roku 2035. Celosvětovým problémem je i likvidace listů větrných turbín, jejichž velikost navíc roste.
Sluneční a větrné elektrárny jsou klíčovým nástrojem dekarbonizace a jejich celosvětová instalace se zrychluje. Loni podle sdružení Solar Power Europe po světě přibylo 239 gigawattů solárních zdrojů, letos by to mohlo být 341 až 402 gigawattů. Stinnou stránkou fotovoltaiky je však nejenom velká závislost Západu na její výrobě v Číně, ale také obtížná recyklace.
„Učinili jsme fenomenální práci, aby solární energie byla výkonná a nákladově efektivní. Ale ve skutečnosti jsme ještě neudělali nic pro to, aby byla cirkulární, a nevypořádali jsme se s koncem životnosti panelů,“ připustil pro CNBC Suvi Sharma, šéf teprve loni založeného startupu Solarcycle, který patří mezi pouhou pětici amerických firem, které jsou schopné recyklovat tato zařízení.
Panují tak obavy, že svět může být v blízké budoucnosti zaplaven odpadem z vyřazených obnovitelných zdrojů podobně jako plasty. Životnost solárních panelů je obvykle 25–30 let, po této době jsou zpravidla nahrazovány novými, účinnějšími. V blízké budoucnosti tak doslouží první generace těchto generátorů elektřiny.
Do poloviny století bude potřeba řešit desítky milionů tun solárního odpadu
„Svět instaloval více než jeden terawatt solární kapacity. Běžné solární panely mají kapacitu asi 400 wattů, takže pokud započítáte jak střechy, tak solární farmy, mohlo by to být až 2,5 miliardy solárních panelů,“ uvedla podle BBC odbornice na jejich recyklaci z University of New South Wales v Austrálii Rong Deng.
Mezinárodní agentura pro obnovitelné zdroje energie (IRENA) přitom odhaduje, že na počátku třicátých let budou vyřazena zhruba čtyři procenta instalací. Do padesátých let podle ní vzroste objem vysloužilých fotovoltaických komponentů na nejméně pět milionů tun ročně. Další zdroje uvádějí, že do roku 2050 bude celosvětový solární odpad představovat 78 milionů tun.
V Česku bude přitom problém časově posunutý. „Solární rozmach u nás nastal později než v jiných zemích. Největší zátěž tedy pravděpodobně přijde kolem roku 2035, kdy budou dosluhovat panely z prvního solárního boomu v letech 2009 a 2010,“ tvrdí ředitelka kolektivního systému pro recyklaci panelů Resolar Veronika Šilhová.
V současnosti je podle ní v České republice instalováno kolem 200 tisíc tun solárních panelů. K recyklaci se ročně odebere 0,2 procenta, tedy nižší stovky tun. Jde převážně o panely, které byly poškozeny při bouřích a silných vichřicích či požárech, a také o vadné kusy.
O tématu jsme psali:
|
V některých zemích však otázka, co s panely v důchodu, začíná být palčivá. Jen ve Spojených státech je instalováno zhruba půl miliardy panelů a dle studie publikované v magazínu Renewable Energy se mezi lety 2030 až 2060 v zemi nahromadí deset milionů tun fotovoltaického odpadu.
V současnosti přitom zhruba devadesát procent amerických panelů, které ztratily svou účinnost kvůli stáří nebo závadám, končí na skládkách, protože to stojí zlomek ceny oproti jejich recyklaci. Sharma však věří, že tento poměr se v průběhu pěti až deseti let výrazně změní, protože náklady na recyklaci klesají, zatímco na skládkování rostou.
Vznikají první provozy na téměř úplnou recyklaci
Také v Evropě je recyklace panelů teprve v plenkách, a to právě z důvodu, že dosud nebylo příliš materiálu ke zpracování. A někteří odborníci se bojí, že rozjezd je příliš pomalý. „Do roku 2050 tu bude hora odpadu, pokud teď nerozjedeme recyklační řetězce,“ citovala zmíněná britská stanice Ute Collierovou z IRENA. Pozornost se zatím upírá zejména ke Francii. V roce 2018 tam společnost Veolila otevřela továrnu na zpracování vyřazených panelů ve městě Rousset. Panely recykluje z 95 procent.
Letos v létě slavnostně otevřela své zařízení v Grenoblu firma Rosi, která tvrdí, že dokáže panely recyklovat dokonce z 99 procent. V plánu má expanzi nejen do dalších evropských zemí. Pilotní provoz společnosti Flaxres na recyklaci fotovoltaických komponentů vznikl i v německých Drážďanech.
Šilhová vnímá recyklaci jako byznysovou příležitost i pro Česko, vyžádá si však podle ní investice. „Je tu několik firem, které se recyklací solárních panelů intenzivně zabývají, a probíhá i aplikovaný výzkum a vývoj nových metod recyklace, při kterých je možné mnohem lépe využít a vytěžit vzácnější materiály, například stříbro, křemík, indium nebo gallium,“ podotýká. V současnosti jsou podle ní v Česku k dispozici většinou technologie na bázi mechanického zpracování. Některé typy panelů jsou pak recyklovány zahraničními výrobci.
Při sofistikovaných způsobech recyklace jsou panely nejdříve vysazeny z hliníkových rámů, poté je oddělena vrstva skla, jsou rozdrceny a pak se od sebe oddělují jednotlivé materiály. Fotovoltaické díly obsahují suroviny, z nichž některé jsou vysoce žádané: kromě skla a hliníku i stříbro, měď a krystalický křemík. Jenže získat ty nejcennější, kterých je v panelech zlomek, je velmi náročné. Přes šedesát procent hodnoty panelů je podle lidí z branže obsaženo ve třech procentech jejich hmotnosti.
Materiály z panelů budou mít vysokou hodnotu
Propagátoři recyklace argumentují tím, že pomůže zahnat hlad po některých kritických materiálech a snížit závislost Západu na dovozu, zejména z jihovýchodní Asie. Má samozřejmě také příznivé ekologické a ekonomické aspekty: kupříkladu při recyklaci hliníku se spotřebovává o 95 procent méně energie než při těžbě a zpracování toho „panenského“.
Předpokládá se tak, že trh s těmito recyklovanými materiály rychle poroste. V roce 2030 by měl dosáhnout hodnoty 2,7 miliardy dolarů a v roce 2050 se dokonce blížit k osmdesáti miliardám, tvrdí analytická společnost Rystad Energy. V současnosti je to podle ní 170 milionů dolarů.
„Rostoucí náklady na energii, vylepšená technologie recyklace a vládní nařízení mohou připravit cestu pro trh, na kterém se nefunkční solární panely budou posílat k recyklaci spíše než na nejbližší skládku. Recyklace fotovoltaických panelů může provozovatelům pomoci ušetřit náklady, překonat potíže v dodavatelském řetězci a zvýšit pravděpodobnost, že země splní své cíle v oblasti solární kapacity,“ míní analytička firmy Kristin Stugeová.
Existují ovšem i další smysluplné možnosti, jak využit vysloužilou fotovoltaiku. Část z na Západě vyřazených panelů se nyní daří repasované prodávat zejména do rozvojových zemí, ale i domácím zájemcům. Kupříkladu SolarCycle staví v Texasu elektrárnu pro svou továrnu, pro kterou hodlá využít upcyklované kusy. Šilhová upozorňuje i na další způsoby, jakými dát panelům nový život: v Nizozemsku se používají kupříkladu jako střešní krytina, v Indii se z nich zase vyrábějí lavičky s nabíječkami pro mobilní telefony.
Odolné listy větrných turbín se těžko recyklují
Podobný problém jako solární panely představují i vysloužilé větrné turbíny, respektive jejich listy. „Moderní větrné elektrárny jsou z 85–90 procent bezproblémově recyklovatelné: stavební beton ze základů, ocel, měď nebo křemík si vždy najdou své zájemce. Nejsložitější ke znovuvyužití jsou lopatky rotoru, které jsou vyrobeny ze sklolaminátu a uhlíkových vláken,“ vysvětluje předseda Komory obnovitelných zdrojů energie Štěpán Chalupa. Lopatky jsou podle něj totiž konstruovány tak, aby byly nezničitelné a vydržely dvacet a více let v extrémním prostředí a zátěži.
Průmyslové sdružení Wind Europe přitom odhaduje, že do roku 2025 bude na kontinentu vyřazeno z provozu asi 25 tisíc tun lopat ročně a pak toto tempo vzroste na 52 tisíc tun. Rozdíly mezi jednotlivými zeměmi však budou velké. „V Dánsku potřebujeme během příštích sedmi až osmi let vyměnit šest tisíc až sedm tisíc turbín,“ řekl France24 Joachim Steenstrup ze společnosti Eurowind Energy, která v zemi rozvíjí obnovitelné zdroje.
Naproti tomu v Česku podle šéfa České společnosti pro větrnou energii Michala Janečka vyřazování a recyklace větrných elektráren není a v nejbližších letech ani nebude významným tématem, protože v poslední dekádě tu nové větrníky prakticky nevznikaly. „To znamená, že během dalších deseti let se vyřazování může týkat pár elektráren ročně,“ konstatoval.
Vestas slibuje revoluční metodu
Problémem z hlediska recyklace není pouze stoupající počet turbín, ale také rychlý a výrazný růst jejich velikosti. Zatímco v roce 1991 měl kruh tvořený lopatkami standardně průměr 35 metrů, nyní mají největší modely rozpětí i kolem 250 metrů. To s sebou nese i nutnost vyřazovat plavidla a jeřáby, které už nezvládnou instalaci obřích turbín.
Velké množství odinstalovaných listů končí na prozatímních skladkách či rozemleté slouží při výrobě cementu. Pro část z nich se hledá nové využití, například na dětských hřištích. I v jejich případě se však v současnosti zkoumají metody sofistikovanější recyklace.
Největší světový výrobce větrných turbín, dánská společnost Vestas, letos oznámil, že vyvinul chemické řešení, které umožňuje lopatky z odolné epoxidové pryskyřice rozložit a recyklovat. „Signalizuje to novou éru pro větrný průmysl,“ uvedl v prohlášení. Pokud se metodu podaří uplatnit ve velkém měřítku, může být řešením i pro staré lopatky, jež leží na skládkách. Výrobci jako Siemens se zároveň snaží přicházet se snáze recyklovatelnými turbínami, což však neřeší problém, co se stávajícími větrníky.
