Bæredygtige solceller er en tvivlsom forretning

GRØN OMSTILLING For knap ti år siden boomede solceller i Danmark. En lukrativ ordning for afregning af strømmen betød, at vi gik fra 750 anlæg i slutningen af 2010 til godt 100.000 anlæg tre år senere. Det boom kommer vi til at opleve med modsat fortegn om 15-20 år, når de mange anlæg skal udskiftes.

Peter Hesseldahl

MM Special: Bunker af grønt skrot venter forude

Hvad skal der ske med affaldet fra hundredvis af vindmøller så store som højhuse, kvadratkilometer af solceller og hundredtusinder af elbiler? I denne uges Special går Mandag Morgen i dybden med bagsiden af den grønne omstilling.

Grønne møller bliver til sort skrot

Bæredygtige solceller er en tvivlsom forretning

Elbilen er grøn – hvis batteriet kan genanvendes

Vedvarende energi er ikke cirkulær

”I dag er antallet af skrottede solpaneler meget begrænset. Det er ikke det store problem – men det bliver det,” siger Torben Tang, ingeniør i IPU, en konsulentvirksomhed indenfor produktudvikling. 

IPU har på basis af de installerede paneler og forventningerne til markedet for nye paneler udarbejdet et skøn over mængderne af affald i de kommende år.

I dag er det i størrelsesordenen 100 ton årligt, men om ti år er der udsigt til, at der skal skrottes 2.400 ton solpaneler årligt, og i 2040 kan det være mellem 4.200 ton og 6.600 ton årligt. 

Det internationale agentur for vedvarende energi, IRENA, skønner, at det frem til år 2050 samlet bliver til i alt 130.000 ton paneler, der skal kasseres. Det kan give en fornemmelse af omfanget, at en lastbil bærer op til 30 ton. 

Og det er bare i Danmark. IRENA skønner, at der i 2050 skal skrottes mellem 60 og 80 millioner ton paneler årligt. 

Solpaneler holder typisk 20-30 år, så der er stadig tid til at opbygge systemer og faciliteter til at indsamle og genanvende de meget store mængder skrottede solceller, der i mange lande vil begynde at komme om fem-ti år. 

I dag er der ikke meget systematik i genanvendelsen, og derfor er det også begrænset, hvor stor en værdi man får ud af affaldet. Der bliver tydeligvis brug for bedre metoder til genanvendelse, men indtil videre venter industrien på klare lovmæssige rammer og ikke mindst på, at mængderne bliver så store, at det kan betale sig at investere i store og mere avancerede anlæg. 

Når solpaneler udskiftes, er det ikke nødvendigvis, fordi de er helt udtjente. Der kan ske skader ved opsætningen eller ved haglvejr, men for det meste ligger cellerne og producerer i fred og ro. Det kan de i princippet fortsætte med, men med tiden kan der trænge fugt ind, eller de elektriske forbindelser kan blive tærede og gå løs. 

Efter 25 år vil ydelsen af et panel ofte være faldet med 20 procent, men samtidig er teknologien udviklet, og priserne er faldet. I løbet af de seneste ti år er cellerne blevet omkring 25 procent mere effektive, og priserne på paneler er faldet til en fjerdedel.

Hvis man driver en stor solcellepark, kan det derfor bedst betale sig at skifte gamle paneler ud med billige, højtydende modeller – på samme måde som mange vindmøller udskiftes, før de er slidt op, fordi der er mere at tjene med de store, nye møller.                  

Spild af gode materialer

Problemet med solceller er ikke så meget, at skrottet er giftigt eller farligt, det er snarere, at det er meget store mængder af materialer, der er energikrævende at fremstille, som går tabt, hvis de ikke genanvendes korrekt. 

Solpaneler er relativt enkelt opbygget. Selve cellen består af silicium af den samme type, der anvendes som basis i computerchips. På cellen er der fastgjort tynde bånd af sølv, som leder den strøm videre, som cellen genererer, når den rammes af lys. Foran er cellen dækket af et kraftigt lag glas, og bagpå af en særdeles holdbar form for plast. Det hele holdes på plads og forsegles af en aluminiumsramme. 

IPU har studeret mulighederne for genanvendelse, og Torben Tang, der har ledet undersøgelsen, konkluderer, at det er muligt at adskille panelerne og sortere materialerne. Både glas og aluminium kan smeltes om og genanvendes, og det er muligt at fjerne metallerne fra silicium-cellen.

Derefter kan siliciummet kværnes og bruges som fyld i eksempelvis byggematerialer – det afgiver ikke nogen problematiske stoffer.    

Lige lovlig holdbare

Der er en række hensyn, når man fremstiller solceller. De skal være så holdbare som muligt. De skal holde til at sidde ude i al slags vejr, og typisk er der 20 eller 25 års garanti på cellerne. De skal være lette, og så skal de være billige. Desværre er alle tre hensyn med til at trænge hensynet til genanvendeligheden i baggrunden.

Der bruges eksempelvis små mængder bly, når metalbanerne loddes fast på silicium. Normalt må der ikke anvendes bly til elektronik, men det giver en mere holdbar lodning, der kan klare de meget store temperaturudsving, cellerne udsættes for, eksempelvis på en frostklar vintermorgen. 

Den mest problematiske del af et solpanel er bagbeklædningen. Man anvender typisk en form for plast, der er nærmest uforgængelig, og som ikke slipper fugt ind til cellen. Plasten indeholder fluor-forbindelser, som udvikler giftige gasser, hvis man brænder det. Der arbejdes i stedet på også at bruge glas til bagsiden, men et af problemerne er, at det er dyrere og vejer langt mere. 

I Tyskland arbejder man med at udvikle en model med glas på for- og bagside, hvor man i stedet for en aluminiumsramme forsegler panelet med en stærk lim, som bliver flydende igen ved opvarmning. Det letter processen, når man senere skal adskille lagene.

Men som Torben Tang fra IPU konstaterer, så er fabrikanterne meget tilbageholdende med at forsøge sig med nye metoder: ”Når man skal give garanti i 20-25 år, så tør man ikke lave om på noget, man ved virker, selv om det giver problemer senere, når udstyret skal pilles ned igen.” 

Som Karl-Anders Weiss fra ISE, udviklingscenteret for solceller under Fraunhofer-instituttet i den sydtyske by Freiburg, siger, er dilemmaet, at solceller holder alt for godt. 

”Vi har brug for konstruktioner, som kan holde 30-40 år, men som alligevel er lette at skille ad – det er ikke let.” 

Strengere EU-regulering på vej

IPU er, sammen med Jernpladsen A/S og SolarLab ApS, ved at lægge sidste hånd på en undersøgelse, finansieret af  Miljøstyrelsen, af mulighederne for at genanvende solpaneler. En af konklusionerne er, at solpaneler relativt let kan adskilles, og at over 95 procent af vægten kan genanvendes. Men det koster, og derfor er det i praksis ikke det, der sker i dag.

De største behandlere af solpaneler kværner typisk i stedet hele panelet og udvinder metallet. Resten ender i en kvalitet, der kun kan bruges som fyld. Som priserne på materialer er i dag, kan det ikke betale sig at gøre mere ud af det.  

Solpaneler hører under EU’s direktiv for elektronisk skrot, WEEE – Waste Electrical & Electronic Equipment. Direktivet giver producenterne – eller den, der markedsfører produktet i Europa – ansvaret for, at panelerne indsamles og genanvendes. Det foregår i praksis ofte ved, at producenten tilmelder sig en kollektiv ordning, der står for indsamling og genanvendelse.

Den danske elektronik-affaldsbekendtgørelse, der bygger på WEEE, kræver, at 80 procent af vægten genanvendes – men ”genanvendelse” er et vidt begreb. Hvis værdifulde materialer kværnes og blandes, når de skrottes, sker der en ”downcycling”; materialerne mister værdi, og de kan kun anvendes til langt simplere formål end før. 

EU-Kommissionen er langt fremme med en revision af reguleringen af solpaneler, der formentlig vil skærpe kravene om at bevare værdien af materialerne. Forventningen til den nye regulering er, at den vil omfatte en mærkningsordning, der svarer lidt til den, man kender fra hårde hvidevarer, hvor solceller vurderes på deres miljøvenlighed igennem hele livscyklussen.          

Tyndfilmsceller kan være fremtidens løsning

Længere ude i fremtiden kan helt nye former for solceller betyde, at affaldsproblemet bliver betydelig mindre. Der er især store forventninger til såkaldte ’organiske’ og tyndfilms-solceller. Cellerne kan trykkes på en tynd plastikfilm, ligesom man trykker aviser i lange ruller. Det er langt billigere, og materialet er fleksibelt, så det er lettere at montere og integrere, for eksempel i biler. Problemet er, at effektiviteten er omkring den halve af siliciumbaserede celler, og at holdbarheden er mindre. 

Det har desværre vist sig at gå betydelig langsommere med udviklingen af tyndfilms-solceller end forventet. Med lidt held kan den nye teknologi spare kloden for store mængder affald engang i en grøn og mere cirkulær fremtid – men i de kommende to-tre årtier bliver der under alle omstændigheder hårdt brug for effektiv genanvendelse af alle de paneler, vi når at sætte op inden da.


Få Mandag Morgens overskrifter direkte i din mail.

Tilmeld dig nyhedsbrevet nu




Få Mandag Morgens overskrifter direkte i din mail.

Tilmeld dig nyhedsbrevet nu