Одна из характерных особенностей современного этапа развития человечества – потребность в большом объеме электроэнергии. Часть традиционных источников, на которых работает большинство электростанций: в первую очередь уголь и нефть имеют ограниченные объемы, различные гидроэлектростанции могут быть построены далеко не везде, ветровая энергетика не может похвастаться стабильностью, ядерные электростанции потенциально опасны и т.д.
Солнечная энергетика стала одним из перспективных альтернативных источников и в последние годы сформировала свой устойчивый круг потребителей, в первую очередь индивидуальных пользователей. Для них большое значение имеют достоинства солнечных электростанций: бесшумность, экологичность, адекватность потребностям индивидуальных домохозяйств по мощности в качестве вспомогательного источника, неплохие экономические характеристики. Для иллюстрации последнего положения достаточно сослаться на факт того, что даже в средней полосе России, которая из-за больших значений широты не относится к благоприятным для солнечной энергетики, применение солнечных батарей в загородных коттеджах окупается в течении 7-8 лет.
Почему появилась проблема утилизации отработанных батарей
Любое техническое решение всегда имеет определенные недостатки. Если недостаточную мощность солнечной батареи можно компенсировать выбором фокусной области применения, то проблема токсичности ее панелей пока не имеет нормального решения.
Отслужившие свое или вышедшие из строя солнечные батареи попадают в категорию так называемых электронных отходов, объем которых за ближайшие десять лет достигнет нескольких миллионов тонн. Из-за большой площади и малой механической прочности риски разрушения солнечных батарей весьма велики. В дальнейшем по мере развития солнечной энергетики объем отходов будет расти экспоненциальными темпами, вплотную приблизившись к ста миллионам тонн к середине текущего века. На рисунке 1 показаны последствия урагана, в зоне действия которого оказалась солнечная электростанция.
В процессе производства солнечных панелей задействуются большие объемы свинца, хрома и кадмия, попадание которых в почву и воду недопустимо из-за и сильного канцерогенного действия, причем они вымываются из батареи буквально в течение полугода обычной дождевой водой. Так что даже обычное складирование демонтированных панелей, что показано на рисунке 2, становится потенциально крайне нежелательным.
Пути решения проблемы
Обращение к традиционному способу решения проблемы переработкой на специализированных предприятиях в данном случае оказывается под серьезным вопросом из-за рентабельности этого процесса. Дело в том, что в современных конструкциях панелей резко упала доля серебра, на извлечении которых базировалась рентабельность производства.
Пока промышленность справляется с имеющейся задачей грубой переработкой лома панелей (рисунок 3) или захоронением, что нельзя признать удачным.
Наиболее перспективным выглядит применение глубокой переработки с полным извлечением всех токсичных материалов, но к задаче создания такой технологии промышленность еще не приступала. Тем не менее, решать эту задачу придется, причем в самое ближайшее время.