Nachhaltige Behandlung von gebrauchten Photovoltaik-Solarmodulen mithilfe der Plasmapyrolysetechnologie und deren wirtschaftliche Bedeutung

In den letzten Jahrzehnten hat der Markt für Solarenergie erheblich zugenommen, wobei jedes Jahr eine steigende Anzahl von Photovoltaik(PV)-Modulen weltweit installiert wird. Einige glauben, dass diese PV-Module eine Lebensdauer von etwa 25–30 Jahren haben. Da ihre Lebensdauer begrenzt ist, landen Solarpanels nach ihrem Lebensende (EoL) im Abfallstrom. Verschiedene ökologische Herausforderungen sind mit ihrer unsachgemäßen Entsorgung verbunden, bedingt durch das Vorhandensein von gefährlichen Schwermetallen (HMs). Einige Studien berichten von unterschiedlichen Behandlungstechnologien, einschließlich Pyrolyse, Stabilisierung, physikalischer Trennung, Deponierung und dem Einsatz von Chemikalien. Jede vorgeschlagene Behandlungstechnik verschmutzt die Umwelt und nutzt die potenziellen Ressourcen in entsorgten Solarpanels (DSPs) nicht ausreichend. Diese Übersicht empfiehlt die thermische Plasmapyrolyse als vielversprechende Behandlungstechnologie. Dieser Prozess hat erhebliche Vorteile, wie das Verhindern, dass toxische HMs den Boden und das Grundwasser kontaminieren, die Menge an E-Schrott von DSPs auf eine umweltfreundliche und wirtschaftliche Weise zu reduzieren und die wertvollen Ressourcen in EoL-Photovoltaik-Solarmodulen zu nutzen, indem sie in wasserstoffreiches Synthesegas zur Erzeugung von thermischer Energie, Strom und nicht auslaugbarer Schlacke umgewandelt werden, die als Zusatzstoff in anderen Behandlungsprozessen oder als Bodenverbesserer verwendet werden kann. Allerdings nutzt die Plasmapyrolyse eine hohe Temperatur, um Abfallmaterialien abzubauen, eine Herausforderung, die durch die Integration dieses Prozesses in die anaerobe Vergärung (AD) ausgeglichen werden kann, da die Schlacke aus der Plasmapyrolyse als Zusatzstoff in AD-Behandlungen verwendet werden kann, um hohe Biogasernte und die Nährstoffrückgewinnung zu verbessern. Darüber hinaus kann die erzeugte Energie aus beiden Prozessen die gesamte Anlage betreiben, in der sie stattfinden, und die Nettoproduktion von Energie steigern, eine Ressource, die verkauft werden kann, um zusätzliches Einkommen zu erzielen. Zukünftige Herausforderungen und Empfehlungen werden ebenfalls hervorgehoben.