Recycling van zonnepanelen. scenario’s voor een circulaire en veilige productketen

Recycling van zonnepanelen. scenario’s voor een circulaire en veilige productketen

Go to abstract

Abstract

Nederland streeft naar een circulaire economie in 2050. Een onderdeel daarvan is grondstoffen en materialen recyclen, zoals zonnepanelen. Op dit moment worden grondstoffen uit zonnepanelen na gebruik nog niet teruggewonnen. Naar verwachting zullen over ruim vijf jaar de eerste grote hoeveelheden zonnepanelen als afval vrijkomen. Het is belangrijk om hierop voorbereid te zijn en ze veilig en duurzaam te kunnen recyclen. Er zijn verschillende technologieën in ontwikkeling om zonnepanelen te recyclen. Het RIVM heeft vier mogelijkheden uitgewerkt om het glas, de zonnecellen en het achterblad ervan te recyclen.

De teruggewonnen materialen uit zonnepanelen kunnen opnieuw worden gebruikt als grondstof voor verschillende toepassingen. In dit onderzoek is gekeken is welke mogelijkheden in de praktijk uitvoerbaar lijken en hoe milieuvriendelijk ze zijn. De vier varianten zijn vergeleken met de huidige situatie (de basisvariant). Daarin wordt vermalen glas van zonnepanelen als schuurmiddel in de metaalindustrie gebruikt en daarna verwerkt in bijvoorbeeld funderingsmateriaal voor wegen.

Uit de analyse blijkt dat alle vier de varianten meer circulair en milieuvriendelijker zijn dan de basisvariant. Het energiegebruik verschilt iets per variant maar is veel lager dan dat van de basisvariant. Dat komt onder andere doordat het meer energie kost om nieuwe grondstoffen voor zonnepanelen te maken dan met gerecyclede grondstoffen te werken. Het meest circulair is de variant waarin van glas nieuw glas voor zonnepanelen wordt gemaakt. In deze variant kan ook de grondstof silicium worden herwonnen voor nieuwe zonnecellen. Dit is technologisch ingewikkeld maar wel mogelijk.

Bij de recycling is aandacht nodig voor gevaarlijke stoffen in zonnepanelen: lood, antimoon en PFAS Per- en polyfluoralkylstoffen (Per- en polyfluoralkylstoffen). Lood zit in het soldeermateriaal en antimoon zorgt voor de helderheid van het glas. PFAS zitten als fluorpolymeren in het achterblad van zonnepanelen, waardoor bij verbranding PFAS kunnen vrijkomen. De manier van recyclen bepaalt of en hoe de stof vrijkomt en mens en milieu eraan kunnen worden blootgesteld.

Het RIVM raadt het ministerie van Infrastructuur en Waterstaat (IenW Infrastructuur en Waterstaat (Infrastructuur en Waterstaat)) aan de technologische ontwikkelingen om zonnepanelen te recyclen, te stimuleren. Dan zijn over vijf jaar deze of vergelijkbare recyclingmogelijkheden haalbaar.

Het RIVM beveelt IenW ook aan te stimuleren dat bij het ontwerp rekening wordt gehouden met recycling. Dit geldt bijvoorbeeld voor de manier waarop de zonnecellen aan het glas en het achterblad worden gelijmd. Verder is het belangrijk om gevaarlijke stoffen zo min mogelijk te gebruiken. Zonnepanelen zonder lood en zonder PFAS zijn al te koop.

Abstract

The Netherlands has set a target of a circular economy by 2050. This entails that raw and manufactured materials, such as those in solar panels, are recycled. Currently, no raw materials are recovered from End-of-Life solar panels. It is expected that the first generation of solar panels will start to be taken out of use in large numbers in five years’ time. It is important to be prepared for this and to recycle the panels safely and sustainably. Various technologies to recycle solar panels are being developed. RIVM has detailed four options for recycling the glass, solar cells and back sheets of solar panels.

The materials recovered from solar panels can be reused as raw materials for various applications. For this study, we looked into which recycling options appear to be feasible in practice and how environmentally friendly they are. We compared these four options to the current situation (the baseline), in which the solar panels are shredded, the glass is crushed and used as an abrasive medium in the metal industry, and the remainder is then processed for various applications, such as for road bases.

Our analysis shows that all four options are more circular and environmentally friendly than the baseline. Energy consumption differs for each option, but is much lower than for the baseline. This is due to various factors, including the fact that it costs more energy to process new raw materials into solar panels than to work with recycled raw materials. The option whereby glass is recycled into new glass for solar panels is the most circular one. In this case, the raw material silicon can also be recycled for use in new solar panels. This is technologically complex, but feasible.

In the recycling process, attention must be paid to hazardous substances in solar panels: lead, antimony and per- and polyfluoroalkyl substances (PFAS). Lead is contained in soldering materials and antimony is added to make the glass brighter. The backsheets of solar panels contain PFAS as fluoropolymers, as a result of which PFAS can be released when they are incinerated. The way in which solar panels are recycled determines if and how substances are released and whether humans and the environment are exposed to them.

RIVM advises the Ministry of Infrastructure and Water Management (IenW) to stimulate the technological developments that enable the recycling of solar panels. This would ensure that these or comparable recycling options are feasible in five years’ time.

RIVM also recommends IenW to stimulate design for recycling for solar panels. This applies, for example, to developing other encapsulant materials between the glass and the backsheet to enable easier dismantling. It is also important to minimise the use of hazardous substances. Panels without lead and PFAS are already available on the market.

Publisher

Institute
Rijksinstituut voor Volksgezondheid en Milieu RIVM

Remaining

Size
2436 kb