Fotoelementu paneļi jeb saules paneļi ļoti bieži tiek uzskatīti par dabai draudzīgu elektroenerģijas ieguves metodi – tie spēj efektīvi apgādāt ēkas vai pat veselas pilsētas ar ar atjaunojamo enerģiju un ilgtermiņā izmaksā krietni lētāk nekā neatjaunojamā elektroenerģija. Tomēr, ņemot vērā, ka saules paneļu ražošanā tiek izmantoti tādi smagie metāli kā kadmijs un svins, to pārstrāde ir cilvēka veselībai bīstams, dārgs un sarežģīts process.

No kā ražo saules paneļus?

Saules paneļu galvenā sastāvdaļa ir silīcijs – aiz skābekļa tas ir otrs biežāk sastopamais ķīmiskais elements uz planētas. Patlaban pastāv trīs veidi, kā šis elements tiek pārvērsts par elektroenerģiju ražojošu tehnoloģiju.

Visdārgākais un vienlaikus arī visefektīvākais saules paneļu veids ir monokristāliskais panelis. Lai izgatavotu monokristālisku paneli, ražotāji veselu silīcija bloku sagriež ārkārtīgi plānās plāksnēs un tās iestrādā paneļos. Šos paneļus var atpazīt pēc to melnās krāsas. Savukārt visizplatītākie ir polikristāliskie saules paneļi, kuru ražošanā tiek sakausēti kopā vairāki silīcija kristāli – šajā gadījumā ražošana ir lētāka, tomēr šie paneļi ir ievērojami zemākas kvalitātes nekā monokristāliskie paneļi. Polikristāliskie paneļi parasti ir tumši zilā krāsā.

Trešais saules paneļu veids ir amorfās silīcija šūnas, kas ir visneefektīvākais elektroenerģijas ieguves veids. Šie paneļi ir ārkārtīgi plāni un elastīgi, tādēļ tos var iestrādāt metālā, plastmasā vai stiklā – šādi saules paneļi ir caurspīdīgi, tādēļ dažviet tos izmanto debesskrāpju stikla sienu izgatavošanā, tādējādi piešķirot tiem vēl vienu funkciju, proti, elektroenerģijas ģenerēšanu.

Jāteic, ka silīcija šūnas pašas par sevi elektrību neražo – tās ģenerēšanai ir nepieciešami vadi un speciāls metāla apvalks, kur jau integrē smago metālu daļiņas. Standarta saules paneļus papildus klāj stikla apvalks, kas pasargā silīcija šūnas no bojājumiem un temperatūras izmaiņām, taču tas vienlaikus arī samazina paneļu efektivitāti.

Saules paneļu dzīves ilgums

Vairums cilvēku vai uzņēmumu, iegādājoties saules paneļus, akli tic apgalvojumam, ka tie kalpos mūžīgi, taču tā nav taisnība. Ik pēc desmit gadiem saules paneļu efektivitāte samazinās par aptuveni 6 līdz 10 procentiem. Savukārt jau pēc 25 gadu sliekšņa, saules paneļu efektivitāte jau ir samazinājusies par aptuveni 20 procentiem, vēsta portāls “Inhabitat”. Augstas kvalitātes paneļu mūža ilgums ir 30 līdz 40 gadi – arī pēc šā termiņa paneļi var turpināt darboties, tomēr ar būtiski samazinātu efektivitāti. Savukārt zemākas kvalitātes paneļus var nākties mainīt krietni ātrāk.

Lielākais izaicinājums – saules paneļu pārstrāde

2016. gadā Starptautiskā Atjaunojamās elektroenerģijas aģentūra nāca klajā ar paziņojumu, ka saules paneļi jau tagad veido 250 000 tonnu atkritumu. Pēc aģentūras aplēsēm, 2050. gadā saules atkritumos varētu nonākt 78 miljoni tonnu saules paneļu.

Viens no iemesliem, kādēļ saules paneļus ir tik sarežģīti pārstrādāt, ir to izmērs. Otrs faktors ir bīstamu un sarežģīti pārstrādājamu materiālu kompozīcijas, kas ir īpaši jāatdala un jāsašķiro. Kad visi materiāli ir sašķiroti pēc kategorijām, lielāko daļu no tiem ir iespējams pārstrādāt otrreizējai izmantošanai, tostarp arī silīciju – salaužot silīcija plāksnes, tās var atkārtoti pārkausēt un ražot jaunus paneļus, taču tām būs vien 85% efektivitāte, vēsta portāls “Greenmatch”.  Eiropas Savienības normatīvi paredz, ka ikvienam saules paneļu īpašniekam ir pienākums nodot vecos, nolietotos saules paneļus otrreizējai pārstrādei.