Zöldinfó
Lehet 50 év a napelemek élettartama?
A fenntarthatóság kulcsa nem feltétlenül az újrahasznosítás, az élettartam növelése is igen hatékony lehet.
Az Egyesült Államok Megújuló Energiák Laboratóriumának (NREL) szakértői friss jelentésükben azt írják: az új napelem-alapanyagok iránti kereslet csökkentése érdekében nem a zárt hurkú újrahasznosítást, hanem a modulok élettartamának növelését kell előnyben részesíteni – számol be a PV Magazine. A kutatók vizsgálatukban kifejezetten ezen két megoldás hatásait vetették össze. Esettanulmányként az Egyesült Államokat használták, a csapat 336 forgatókönyvet elemzett, és csak a monokristályos, szilícium alapú modulokra koncentrált.
A szakértők felmérték többek között, hogy 15-50 évnyi élettartam mellett a különböző típusú panelek miként hatnak az új alapanyagok iránti igényre. Emellett a zárt hurkú újrahasznosítás következményeit is tanulmányozták – ezen újrahasznosítási rendszer lényege, hogy az adott anyag korlátlan ideig felhasználható anélkül, hogy veszítene eredeti tulajdonságaiból. A csapat a számítás során azt feltételezte, hogy 2050-re 1,75 terawatt napelemes kapacitás lesz telepítve Amerikában.
Az eredmények alapján az 50 év élettartamú modulok segítségével 3 százalékkal csökkenhet az alapanyagigény a 35 éves élettartamhoz képest, 15 év mellett viszont további 1,2 terawattnyi cserére lenne szükség, hogy 2050-re fenntartsák az 1,75 terawattos célt. Ez jelentősen növelné az új anyagok iránti keresletet, illetve a hulladék mennyiségét, hacsak nem tudnák a napelemek tömegének több mint 95 százalékát újrahasznosítani.
Utóbbi forgatókönyv megköveteli, hogy a hulladékok 100 százalékát begyűjtsék, illetve hogy az újrahasznosítás nagyarányú legyen. A költségek egy ilyen rendszerben rendkívül magasak, és a technológiai kihívás is jelentős, hiszen egyelőre ilyen szinten nem képesek minden napelemrészt újrahasznosítani. A kutatók szerint a fenntartható ellátási láncokra törekedve gyakran az újrahasznosítást tekintik megoldásnak, pedig egyéb megoldások is léteznek. Ezek közé tartozik az élettartam növelése, amely nagyban hozzájárulhat az alapanyagigény mérsékléséhez.
Zöld Energia
80 százalékkal könnyebb napelemek jöhetnek: autókon és hajókon is megjelenhetnek
Európai kutatók olyan üveg nélküli napelemmodulokat fejlesztenek, amelyek akár 80 százalékkal könnyebbek lehetnek, és járműveken, hajókon, valamint zajvédő falakon is alkalmazhatók.
Töltse ki a napelem-kalkulátort, és tudja meg, mennyibe kerülhet az Ön rendszere! Ingyenes kalkulálás itt (x)
Európai kutatási konzorcium dolgozik olyan üveg nélküli fotovoltaikus modulok fejlesztésén, amelyek szálerősítésű polimer kompozitokba integrálják a napelemeket, írja az alternativenergia.hu hírportál. Az új technológia jelentősen csökkentheti a napelemes rendszerek tömegét, és lehetővé teheti a napelemek alkalmazását ívelt, szabálytalan felületeken, többek között járműveken, hajókon és közúti zajvédő falakon. A Sunrise projekt célja, hogy 2029 májusáig ipari környezetben is demonstrálja a megoldás alkalmazhatóságát. A fejlesztés egyik legfontosabb újítása, hogy a hagyományos napelemmodulok üvegborítását szálerősítésű polimer kompozitokkal helyettesítenék. Ez a megközelítés a tömegcsökkentés mellett nagyobb tervezési szabadságot kínálhat, hiszen a modulok a hagyományos, merev üveglapoknál könnyebben illeszthetők összetett geometriai formákhoz. A technológia különösen azokban az alkalmazásokban lehet előnyös, ahol a rendelkezésre álló felület, a tömeg és a mechanikai kialakítás egyaránt meghatározó.
A 36 hónapos projektben 12 partner vesz részt nyolc európai országból. A konzorcium a kompozitanyagok feldolgozásától a napelemcellák összekapcsolásán át a kész modulok gyártásáig több technológiai területet fog össze. A spanyol AIMEN a lézeres vágási, felületkezelési és folyékony kompozitöntési eljárások fejlesztését vezeti, míg a német Fraunhofer ISE a laminálási technológiákért felel. A svéd Sticky Solar Power egy olyan prototípus-gyártórendszeren dolgozik, amely szalaglehelyezéses technológiával állítja elő a napelemcellák összekapcsolásához szükséges egységeket. Ezeket az olasz Solbian teszteli és használja fel a demonstrációs modulok gyártásában.
A Sunrise három ipari demonstrációval kívánja igazolni az üveg nélküli napelemek előnyeit. Az első a járművekbe integrált fotovoltaikus rendszerekre összpontosít. Ebben az esetben legalább 80 százalékos tömegcsökkentést céloznak meg, miközben a rendszerhez kapcsolódó költségeket 30 százalékkal, a laminálási időt pedig legalább 50 százalékkal mérsékelnék. A kisebb tömeg különösen a közlekedési eszközöknél fontos, ahol a napelemes kiegészítők többletterhelése is befolyásolhatja a jármű energiafelhasználását.
A második demonstráció a fotovoltaikus zajvédő falakra koncentrál. A cél legalább 30 százalékos tömegcsökkentés, miközben a modulok teljesítményének el kell érnie egy referencia-TOPCon napelemmodul hatásfokának 98 százalékát. A fejlesztés során a mechanikai ellenállásra is figyelnek: a moduloknak 5400 pascal statikus nyomást kell elviselniük. A megoldás így a közlekedési infrastruktúra olyan elemeiben is hasznosítható lehet, amelyek jelenleg elsősorban zajcsökkentési feladatot látnak el.
A harmadik fejlesztési irány a hajózási alkalmazásokat célozza, különösen a napelemek hajófedélzetekbe történő integrálását. A konzorcium olyan összefüggő napelemes felület kialakítására törekszik, amelynél az egyes modulok között nincsenek hézagok, a járófelület pedig csúszásgátló tulajdonságokkal rendelkezik. Ezen a területen a hagyományos megoldásokhoz képest több mint 20 százalékos költségcsökkentés a kitűzött cél. Az ipari bevezetéshez azonban több műszaki akadályt is le kell küzdeni. Biztosítani kell a napelemcellák feldolgozásának és a tokozásnak a megbízhatóságát nagyüzemi körülmények között, valamint igazolni kell a kompozit szerkezetek hosszú távú kültéri tartósságát. Az új moduloknak a nagy hatásfokú TOPCon-, IBC-, perovszkit- és tandemcellákkal való kompatibilitását is vizsgálják.
Borítókép: Sunrise Project
-
Zöldinfó4 nap telt el a létrehozás óta
Hidrogénnel töltenék meg a jövő energiahálózatait: fontos teszt indul Romániában
-
Zöldinfó1 hét telt el a létrehozás ótaKatasztrófa sújtotta övezetté nyilvánítják az áradásokkal érintett spanyol településeket
-
Zöld Közlekedés1 hét telt el a létrehozás ótaVisszaszorul a benzin és a dízel, előretörnek az elektromos autók Európában
-
Zöld Energia1 hét telt el a létrehozás ótaKormány bejelntése: 15 millió is járhat napelem telepítésre
-
Zöld Energia1 hét telt el a létrehozás ótaNem sütött tisztán a nap a napelemes pályázatok felett
