"Солнечный" мусор

Аватар пользователя shinshilo

Мир сходит с ума от жадности осваивая халявные миллиарды бездумно вливаемые в зеленую энергетику и в частности в солнечную. Кое где раздаются робкие голоса с призывами оторваться от "зеленого" корыта и глянуть хотя бы на проблемы при производстве солнечных панелей. Мало кто задумывается на какой помойке придется жить человечеству всего через 25-30 лет.

По оценкам Международного агентства по возобновляемым источникам энергии, в конце 2016 года в мире было около 250 000 метрических тонн отходов солнечных панелей, а к 2050 году эта цифра может достичь 78 миллионов метрических тонн. По некоторым другим оценкам этот объем мусора нас ожидает раньше, где то к 2035 - 40 году и он будет только расти.

Некоторые общины в США уже столкнулись с проблемой утилизации солнечного мусора. Например ликвидация таких фирм в Калифорнии, как SoloPower Systems и Abound Solar Manufacturing озадачило и встревожило местное население не на шутку. Территория этих фирм была усеяна битыми панелями, которые просто вывезти на свалку оказалось нельзя, так как эти горы битого стекла источали тонны солей свинца и кадмия. Кроме этого грунт на этих предприятиях был загрязнен соляной кислотой, которая использовалась при производстве панелей.

Переплавить стекло то же оказалось не так просто. Дым при плавке отходов вылетал в атмосферу щедро усеивая окрестности тем же кадмием и свинцом. В итоге  на очистку территории, например Abound Solar Manufacturing ушло 3,7$ млн налогоплательщиков и это при том что компания "освоила" из бюджета 400$ млн и накрылась медным тазом. И таких компаний в США сотни и это так называемые сертифицированные и подконтрольные предприятия.

На изготовление и постройку солнечного электричества уходит уйма ресурсов, в несколько десятков раз больше чем на атомную электростанцию из расчета на единицу произведенной энергии. Причем уходит уйма очень энергоемких материалов, таких как стекло и сталь, а срок эксплуатации в два раза меньше чем у атомных электростанций.

Сравнение затрачиваемых материалов на единицу производимой энергии

 

Природные явления, такие как штормы, торнадо, ураганы, землетрясения и т.д., могут привести к повреждению панелей. Например, в 2015 году торнадо разбил 200 000 солнечных модулей только на одной солнечной электростанции в  Южной Калифорнии "Desert Sunlight Solar Farm". Вторая по величине солнечная ферма в Пуэрто-Рико, вырабатывающая 40 процентов электроэнергии острова, была сильно повреждена во время урагана. Эти явления не учитывались при расчете "солнечного мусора", считалось только по истечению срока эксплуатации.

Разбитая солнечная электростанция в Пуэрто-Рико

 Что бы понять, с чем нам придется иметь дело, надо понимать, что в 1,8 миллиона солнечных панелей содержится 45 359 кг кадмия. Дождевая вода вымывает кадмий из поврежденной солнечной панели в течении нескольких месяцев. А по своей токсичности кадмий аналогичен ртути или мышьяку.

Солнечные панели содержат токсичные металлы, такие как свинец, который может повредить нервную систему, а также хром и кадмий. Все три легко выщелачиваются из электронных отходов в грунтовые воды.

Производители сейчас очень активно снижают стоимость изготовления солнечных панелей за счет снижения содержания серебра в их модулях. Хотя серебро составляет очень малую часть массы солнечной панели, оно составляет до сих пор около 47% ее стоимости. Уменьшение серебра делает переработку более сложной задачей с точки зрения стоимости, тем самым теряется экономический смысл в переработке и панели просто пытаются куда нибудь выкинуть или закопать, тем самым отравляя землю и воду. Что бы предприятие по переработке вышло на уровень безубыточности, ему надо перерабатывать 20 000 тонн в год.

Содержание серебра в солнечных панелях.

 

Процесс утилизации панелей весьма трудоемкий и грязный. Например в Toshiba Environmental Solutions  посчитали, что потребуется 19 лет, чтобы завершить переработку всех солнечных панелей, произведенных в  Японии к 2020 году. А к 2034 году ежегодное производство солнечных отходов вырастет в 70-80 раз больше, чем в 2020 году. А что будет в 2050 году можно оценить на рисунок ниже.

 

Глядя на все это становиться видно, как под громкие лозунги проблему старательно "заметают под коврик". Голова болеть будет у следующих поколений если они будут сейчас сидеть молча и ни чего не делать.

UPD1. То что теллурид кадмия не растворим в воде еще не означает, что он безвреден. Химики в своей справочной литературе пишут что это соединение токсично. Механизм вымывания описан в комментариях камрадом kir777

UPD2. Солнечные панели паянные свинцовыми припоями запретили ввозить в ЕС в 2018 году на основании доклада Штутгартского института фотогальваники.

Авторство: 
Авторская работа / переводика

Комментарии

Аватар пользователя Simurg
Simurg(5 лет 6 месяцев)

Автор вообще не понимает, о чём пишет или намеренно врёт.

 Что бы понять, с чем нам придется иметь дело, надо понимать, что в 1,8 миллиона солнечных панелей содержится 45 359 кг кадмия. Дождевая вода вымывает кадмий из поврежденной солнечной панели в течении нескольких ... не лет и не недель, а нескольких дней. А по своей токсичности кадмий аналогичен ртути или мышьяку.

Кадмий с солнечных батареях (тех, что на основе на основе теллурида кадмия, в других СБ кадмия нет) находится, внезапно!, в форме теллурида кадмия. Который термодинамически устойчивое соединение, и в воде нерастворим вообще. Примерно как песок в воде растворять - занятие не на несколько дней, а на тысячи лет. Выщелачивание кадмия из теллурида можно произвести разве что сильной кислотой. Более того, теллурид кадмия находится за стеклом (с одной стороны) и защитным слоем (у разных производителей разные) с другой.

Ирония в том, что этот факт как раз сильно добавляет геммороя при переработке CdTe батарей в будущем. Но тем не менее, автор - или лось педальный, не понимающий, что вообще несёт, или лжец. Тертиум нон датум. :)

Солнечные панели содержат токсичные металлы, такие как свинец, который может повредить нервную систему, а также хром и кадмий. Все три легко выщелачиваются из электронных отходов в грунтовые воды.

Свинец содержался только в припоях, которые - как расскажет любой исстрадавшийся электронщик - нынче бессвинцовые (почему исстраджавшийся? потому что бессвинцовые припои - это головная боль, требующая особых технологий и дико неудобны в домашних условиях). Про хром и кадмий сказано выше... Разве что как покрытия стальных конструкций, но в массовых стальных конструкциях везде цинк. Не по экологическим соображениям. Просто цинк гораздо дешевле.

Производители сейчас очень активно снижают стоимость изготовления солнечных панелей за счет снижения содержания серебра в их модулях. Хотя серебро составляет очень малую часть массы солнечной панели, оно составляет до сих пор около 47% ее стоимости.

Запредельное враньё! :) Дело даже не в том, что в сотни-тысячи(!) раз больше, дело в том, что при заком завирательстве в сотни и тысячи раз аффтар не постеснялся указать именно 47%(!!!) процентов в духе рекламы "на 39% лучше обычного порошка".

И все эти цитаты - всего лишь один абзац.

Такой подход к фактам и числам годится лишь для промывания мозгов технически безграмотным идиотам. Безусловно, найдёт свою аудиторию, но у подобной пропаганды в духе "трижды повторённая ложь становится правдой" есть и обратная сторона: отвращает грамотных людей. Дураков, конечно, численно больше, но даже в реальной честной демократии технические вопросы решают не они.

Комментарий администрации:  
*** Уличен в клевете и ложном цитировании, отказ принести извинения - https://aftershock.news/?q=comment/11527284#comment-11527284 ***
Аватар пользователя sorglos
sorglos(8 лет 5 месяцев)

Окей! Допустим не понимает, тогда,lūdzu, развернуто объясни

Аватар пользователя jaff_13
jaff_13(9 лет 10 месяцев)

может, пусть автор объяснит - про кадмий, который за несколько дней вымывается?

Аватар пользователя shinshilo
Аватар пользователя jaff_13
jaff_13(9 лет 10 месяцев)

Дождевая вода вымывает кадмий из поврежденной солнечной панели в течении нескольких ... не лет и не недель, а нескольких дней.

так было сказано в тексте.

 такие как свинец или канцерогенный кадмий, могут быть почти полностью вымыты из фрагментов солнечных панелей в течение нескольких месяцев, например, дождевой водой.

таким образом вы это подтверждаете.

Честно говоря, я бы не стал называть источник по вашей ссылке - докладом. Это краткое изложение доклада - журнализдом. Почему бы не предположить, что там еще какое-нибудь недопонимание привело к недооценке длительности срока вымывания?

Аватар пользователя shinshilo
shinshilo(4 года 6 месяцев)

таким образом вы это подтверждаете.

По поводу нескольких дней, согласен, погорячился. Исправил.

По поводу остального, ниже в каментах химик все основательно растолковал.

Аватар пользователя goto
goto(6 лет 10 месяцев)

если в СБ есть свинец и кадмий, значит они там не просто так, а выполняют некоторую функцию. 

На исправной СБ, если бы эти вещества вымывались, то батарея теряла бы свою функциональность, т.е. выходила бы из строя. По отсутствию факта массового выхода из строя СБ понятно, что целая батарея не загрязняет окружающую среду.  

А если говорить про отслуживающие батареи, то им надо присвоить код экологической опасности и перерабатывать согласно ему. Тот же электронный мусор, или использованные батареи питания перерабатывают, и ничего. 

Аватар пользователя serzhant
serzhant(10 лет 7 месяцев)

палдес конечно , но впрягся не по теме

Аватар пользователя sorglos
sorglos(8 лет 5 месяцев)

Товарищ, в самом начале опубликовал 2 строчки критики. А когда, я написал коммент, увидел эту портянку!

Аватар пользователя mmx
mmx(6 лет 10 месяцев)

Да пофиг на кадмий, никакой "эколог" не возможен без запугивания обывателя страшными словами. Что на счет первой таблички, где показан сравнительный расход материалов на киловатт каждого из видов генерации?

Аватар пользователя sorglos
sorglos(8 лет 5 месяцев)

Кстати, да. Эта табличка про расход материалов очень заинтересовала, не фейк ли!

Аватар пользователя shinshilo
shinshilo(4 года 6 месяцев)

табличка про расход материалов очень заинтересовала, не фейк ли!

Картинка из отчета американского института инженеров.

Аватар пользователя sorglos
sorglos(8 лет 5 месяцев)

Спасибо! 

Она интересна еще тем, что непосредственно из нее можно так же оценить инвестированную энергию. EROEI

Аватар пользователя shinshilo
shinshilo(4 года 6 месяцев)

Но тем не менее, автор - или лось педальный, не понимающий, что вообще несёт, или лжец.

С какого колхозного рынка вы сбежали? Под статьей есть пруфы. Под вашим хамским комментарием ни одного. У вас есть тридцать минут на исправление ситуации или идете в баню.

Аватар пользователя shinshilo
shinshilo(4 года 6 месяцев)

Автор вообще не понимает, о чём пишет или намеренно врёт.

Я лучше буду верить специалисту который 40 лет разрабатывал эти солнечные панели, чем анониму в интернете.

Аватар пользователя minsaltyn
minsaltyn(3 года 5 месяцев)

Как технически безграмотный идиот, в полнейшем смысле этого слова, т.е. никогда не учавствую в голосованиях, смею сказать, что Ваши аргументы меня не убедили- так же. как и статья! (За базаром следить надо и не надеяться на вэпээн.)

Аватар пользователя kir777
kir777(3 года 6 месяцев)

Вот тут сходил на ХиМик.ru сходил (ну, что под рукой попалось):

Кадмия теллурид не раств. в воде, разлагается конц. соляной к-той, HNO3 и H2SO4 (http://www.xumuk.ru/encyklopedia/1782.html)

Как специалист по физической химии тугоплавких неметаллических могу прокоментировать, что если уж вещество растворимо в концентрированной кислоте (т.е. быстренько в ней растворяется при соприкосновении), то и в разбавленной, пусть и медлено, но растворяться будет .. Судьба такая. Так что Теллурид кадмия будет растворяться в дождевой воде, тем более, что у него есть несколько полиморфных модификаций и для солнечных батарей (т.е. в качестве полупроводника) используется модификации: метастабильная гексагональная типа вюрцита, поскольку в ней есть каналы по которым могут бродить катионы и проводить ток. Ну говорится о ПОВРЕЖДЕННЫХ панельках - ну там ветер сломал, камушек стукнул, на помойку выбросили - так что про защитные слои стекла и пр. - не катит.

И кстати сам теллур - не подарок ..http://www.xumuk.ru/encyklopedia/2/4338.html И при разложении теллурида слабыми растворами кислот (дождем) будет образовывать всякую гадость. А учитывая его высукую каталитическую активность ( как у всех элементов с переменной валентностью) и наличия вокруг большого количества элементов и органики, все становится совсем забавно ...

 

 

Аватар пользователя Трындец
Трындец(6 лет 3 месяца)

Плюс народ как-то забыл, что процесс будет происходить при приложенном напряжении. Солнечная батарея всё-таки как-никак. А электрохимическая коррозия - достаточно быстротечный процесс.

Аватар пользователя DeimonAx
DeimonAx(6 лет 2 месяца)

А откуда там кадмий? И почему он так легко выщелачивается?

Аватар пользователя Simurg
Simurg(5 лет 6 месяцев)

В CdTe батареях. Вообще, этой технологии "не повезло" в том, что её продвигают на рынке и промышленно, массово производят батареи только в Штатах. Соотвественно, установлены они почти только в Штатах: на мировом рынке они проиграли ценовые войны китайцам, а китайцы делают упор на кремний (и в последние годы даже на монокристалл). Если бы китайцы выпускали CdTe, всё могло бы сложиться иначе, и CdTe отвоевал бы куда бОльшую нишу, но...

Выщелачивается он как раз из батарей очень, очень плохо. В натуральных условиях время "полураспада" плёнки в разбитой СБ - порядка сотен тысяч лет, в условиях завода выцыганивание CdTe из батареи это вообще одна сплошная жопа.

Не ради кадмия, а ради теллура, в основном, конечно, но даже ради теллура перерабатывать СБ чуть ли хуже, чем добывать теллур из бедных руд (что кое о чём говорит, с учётом того, что теллур - редкий и рассеянный элемент вообще, и добывается из уже из сверхконцентрированных полисульфидов, как побочка).

Если ставить задачи пропаганды, я бы на месте автора делал бы упор на этом. Это хотя бы неопровержимая правда. :) Ну и кремниевые батареи - тоже весьма "перспективный" крупнотоннажный мусор, хотя и инертный-безопасный, всё равно, такие неорганические отходы со стеклом пока экономически резонно разве что обратно в песок дробить. Слишком мало там ценного, и слишком оно "замешано" с неценным, чтобы извлекать. ЭТО - да, сложность в перспективе, и задача которую ещё нужно решать.

Комментарий администрации:  
*** Уличен в клевете и ложном цитировании, отказ принести извинения - https://aftershock.news/?q=comment/11527284#comment-11527284 ***
Аватар пользователя DeimonAx
DeimonAx(6 лет 2 месяца)

Так в Штатах не кремниевые? Не знал.

Аватар пользователя Дмитрий Донбас

concrete - бетон

cement - цемент

Как они их разделяют? Или под цементом имеются ввиду клеющие составы?

Аватар пользователя BTMArkady
BTMArkady(5 лет 8 месяцев)

Уж не знаю, что в этих панелях вредного, но когда недавно горел частный домик, покрытый солнечными панелями, то приезжали необычные "пожарки" и эвакуировали весь квартал за сотню метров от пожара.

Аватар пользователя nictrace
nictrace(10 лет 6 месяцев)

ого как их растрепало... смерч наверно прошел! Теперь процентов 80 панелей не подлежат ремонту...

 

Аватар пользователя Pol Alex
Pol Alex(4 года 8 месяцев)

Не буду за Америку, но в Подмосковье скупка панелей уже стоит на потоке.

Причем конечным потребителем является подмосковный же завод по выпуску кремниевых монокристаллических кугелей  и распиловки их для полупроводниковой промышленности и фотовольтаики.

Аватар пользователя ИЮЛь Майский
ИЮЛь Майский(6 лет 5 месяцев)

термодинамически устойчивое соединение, и в воде нерастворим вообще.

Что в лоб, что по лбу. А сам этот чудесно нерастворимый в воде теллурид кадмия таки полезен для здоровья?

Нерастворимость означает только, что данное соединение не диссоциирует в воде на ионы. Но это не означает, что данный компонент вообще не может переноситься с водой. Песок вот в воде не растворяется, но очень даже может попасть в водопроводную воду. Вам нравится пить воду с песком?

Возможно, автор статьи не совсем в курсе вопроса. Но и ваш комментарий не лучше.

Аватар пользователя shinshilo
shinshilo(4 года 6 месяцев)

Что в лоб, что по лбу. А сам этот чудесно нерастворимый в воде теллурид кадмия таки полезен для здоровья?

Если бы он был не растворим, как песок, то химики в своих энциклопедиях не писали, что он токсичен.