W Polsce nie ma wyspecjalizowanych zakładów recyklingu paneli fotowoltaicznych

Boom na fotowoltaikę od kilku lat trwa w całej Europie. Szacuje się, że w Polsce do 2025 roku będzie zainstalowanych ponad 420 tys. ton paneli. Z uwagi na to, że ich średnia żywotność wynosi 20–30 lat, już wkrótce pierwsze zainstalowane systemy fotowoltaiczne stracą swoją użyteczność. W najbliższych latach do utylizacji może trafić ponad 100 tys. ton zużytych paneli. Na razie w Polsce nie ma wyspecjalizowanych zakładów, które zajmują się recyklingiem takich instalacji i pozyskiwaniem z nich cennych surowców. Polska spółka prowadzi jednak prace nad technologią, która umożliwi odzyskanie nawet 100 proc. z nich.

Fot. reverent Pixabay

– W tej chwili wszystko, co jest odpadem, traktujemy już jako problem dla środowiska. W związku z tym im więcej paneli, tym problem jest większy, a zarazem im odpad jest bardziej szkodliwy, tym też stanowi większy problem dla środowiska – zauważa w rozmowie z agencją Newseria Biznes Marcin Karbowniczek, prezes zarządu 2loop Tech SA. – Większość paneli, które będą trafiać do recyklingu, jest pozbawiona substancji szkodliwych. Jedyny problem to fakt, że po prostu zajmują bardzo dużą przestrzeń, którą można byłoby zagospodarować inaczej.

Pod względem nowych instalacji fotowoltaicznych Polska w 2021 roku znalazła się na czwartym miejscu w Europie – wynika z opublikowanego w grudniu raportu SolarPower Europe. Łącznie w Unii Europejskiej zostało uruchomionych 25,9 GW nowych mocy fotowoltaicznych, co daje 34-proc. wzrost w porównaniu z rokiem 2020. Fotowoltaika jest najprężniej rozwijającym się rynkiem wśród odnawialnych źródeł energii, przybywa zarówno dużo elektrowni fotowoltaicznych, jak i paneli instalowanych na dachach prywatnych i publicznych obiektów. Co za tym idzie, narasta także problem z odpadami, jakimi są uszkodzone panele, np. w trakcie transportu, montażu czy na skutek gwałtownych burz.

– Mówimy tutaj, w przypadku większych elektrowni fotowoltaicznych, nawet o tonie paneli, która ulega uszkodzeniu podczas procesów instalacyjnych i które normalnie muszą trafić do recyklingu – mówi Marcin Karbowniczek.

Za kilka lat dojdzie do tego również problem pierwszych zużytych paneli. Jak podkreśla ekspert, panele fotowoltaiczne są obecnie traktowane w przepisach jako odpady elektryczne i nie mogą być składowane na wysypiskach. Trzeba je przetworzyć i odzyskać z nich surowce. Dziś jednak nie ma w Polsce wyspecjalizowanych zakładów recyklingu takich instalacji.

– Za ten proces i doprowadzenie do tego, że nie zostaną one złożone na wysypisku, odpowiada dostawca, czyli firma, która wprowadza takie panele na rynek polski bądź europejski. W ramach regulacji, jakie obowiązują wprowadzających panele na polski rynek, ponoszą oni opłatę w wysokości 2 proc. wartości panelu. Jest zarezerwowana na poczet przyszłego recyklingu. Chodzi o czas dosyć odległy, dlatego nie do końca wiadomo, jak ta opłata pobierana teraz zostanie spożytkowana i czy rzeczywiście te środki pozostaną, żeby później je wykorzystać – tłumaczy prezes 2loop Tech SA.

Dziś zgodnie ze statystykami firmy wywiązują się ze swoich obowiązków. W praktyce wygląda to tak, że organizacje odzysku zbierają z rynku urządzenia o masie odpowiadającej masie paneli wprowadzanych na rynek. Ich przetwarzanie to już inna sprawa.

– Jeśli w tej chwili ktoś miałby panele do oddania, to może je przekazać do profesjonalnego zakładu, który je przetworzy tak jak inną elektronikę. Zazwyczaj wiąże się to z pewnym kosztem zależnym od zakładu. Jak będzie w przyszłości wyglądał rynek, to jeszcze się okaże, gdyż wartość surowców zawartych w panelu jest całkiem duża i rośnie – mówi Marcin Karbowniczek. – Trudno też oceniać zasadność wysokości ponoszonej dziś opłaty, ale można się spodziewać, że w przyszłości będzie ona wyższa, ze względu na ekologiczne aspiracje panujące na świecie.

W zależności od generacji paneli zawartość wykorzystywanych surowców: szkła, aluminium, srebra, miedzi i krzemu może być różna. Według wyliczeń amerykańskiego Departamentu Energii około 95 proc. sprzedawanych obecnie paneli jest wyprodukowanych z krzemu krystalicznego, a więc ich ogniwa fotowoltaiczne wykonane są z półprzewodników krzemowych.

– Nowsze panele są tańsze m.in. dlatego, że są zbudowane w pewien sposób oszczędniej, a to oznacza, że ze starszych paneli możemy odzyskać więcej cennych surowców – informuje ekspert. – Najwięcej jest oczywiście szkła, między 70 a 80 proc. Zabezpiecza ono cały panel, chroni przed uderzeniami mechanicznymi i uszkodzeniami. Najmniej jest srebra, dużo poniżej 1 proc. Są jeszcze inne pierwiastki, ale raczej nie koncentrujemy się na nich, gdyż jest ich po prostu za mało. Co ciekawe, srebro stanowi przy aktualnych cenach rynkowych najbardziej wartościowy element całego takiego panelu, dlatego też zwracamy na nie szczególną uwagę.

Odzyskane z odpadu fotowoltaicznego surowce znajdują szerokie zastosowanie, nie tylko do budowy nowych ogniw.

– Szkło mamy wszędzie. Stłuczkę szklaną można trochę rafinować, aby uzyskać nieco wyższą cenę i lepsze parametry. Aluminium obecne jest we wszelkiego rodzaju przemyśle. Jesteśmy nim otoczeni, chociażby oknami z ram aluminiowych. Miedź też jest powszechnie używanym pierwiastkiem we wszelkiego rodzaju elektronice czy do wytwarzania rynien ozdobnych. Krzem jest stosowany w metalurgii albo, ten o wyższej czystości, do procesów półprzewodnikowych, m.in. do budowy nowych ogniw fotowoltaicznych – wyjaśnia Marcin Karbowniczek.

2loop Tech prowadzi własne badania nad technologiami odzyskiwania surowców z paneli. Spółka złożyła już jeden wniosek patentowy dotyczący sposobu recyklingu krzemowych paneli fotowoltaicznych monokrystalicznych lub polikrystalicznych, ale zapowiada kolejne. Równolegle wdraża także we współpracy z Akademią Górniczo-Hutniczą w Krakowie technologię pozwalającą na odzysk blisko 99 proc. surowców z paneli fotowoltaicznych. Jak podkreślają przedstawiciele AGH, dziś najbardziej zaawansowani pod tym względem są Francuzi, którzy odzyskują 95 proc. surowców.

Z raportu „Europe Solar Panel Recycling Market 2020–2027” opracowanego przez Research & Markets wynika, że wartość rynku recyklingu paneli fotowoltaicznych w Europie w 2020 roku wyniosła 49,1 mln dol. W kolejnych pięciu latach ma rosnąć w tempie 19 proc. rocznie.

Źródło: Newseria

Głównym problemem związanym z kompostowaniem są przykre zapachy. Zapewnienie stałego dopływu tlenu pozwoli się ich pozbyć

Resztki roślinne, takie jak zalegające na trawniku stare liście, przekwitłe kwiaty, skoszona trawa czy słoma, to produkty, które z powodzeniem można wykorzystać powtórnie i uzyskać dobrej jakości nawóz naturalny. Warto więc pomyśleć o przydomowym kompostowniku. Kompostowanie nie jest skomplikowaną czynnością i nawet początkujący ogrodnik powinien sobie z nią poradzić, jeżeli będzie przestrzegał kilku podstawowych kwestii. Odpady organiczne, które nie zawierają żadnych składników toksycznych, powinny być rozdrobnione i dobrze wymieszane, trzeba też zadbać o odpowiednią wilgotność, a także stały dopływ tlenu, który pozwoli pozbyć się nieprzyjemnego zapachu.

Fot. Pixabay

Do zrobienia kompostu idealnie nadaje się skoszona trawa. Nie powinna ona jednak być zbita i nie można jednocześnie wsypywać od razu zbyt dużych jej ilości. Lepiej robić to stopniowo i od razu mieszać z innymi odpadami lub lekko przerobionym humusem. Dzięki temu trawa nie zablokuje przepływu wody. Do kompostownika można również wrzucać przekwitłe rośliny, liście, rozdrobnione gałęzie, a także organiczne odpady kuchenne, takie jak: resztki warzyw i owoców, skorupki jaj czy też fusy z kawy i herbaty. Kompostownik ogrodowy jest także dobrym miejscem na przerobienie popiołu drzewnego z pieca, kominka lub ogniska, trocin czy mułu z oczka wodnego.

– Po pierwsze, trzeba dobrze dobrać materiały, które dadzą dobre warunki dla rozwoju mikroorganizmów, i pamiętać o tym, że muszą one być zróżnicowane, następnie wymieszać je i zadbać o odpowiednią wilgotność. Wtedy uzyskujemy dobre warunki kompostowania. Jeżeli natomiast włożymy zły materiał, to będzie to trwało dużo dłużej, jeżeli nie zmieszamy, to się wydzielają odpowiednie odory. Nie możemy więc pozwolić sobie na to, że zrobimy pryzmę i to się samo zrobi. Musimy się do tego przygotować – mówi agencji Newseria Lifestyle prof. dr hab. Wojciech Stępień, Samodzielny Zakład Chemii Rolniczej i Środowiskowej, Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego.

Eksperci przestrzegają, że nie wszystkie odpady organiczne nadają się do kompostowania. Przede wszystkim do kompostownika nie należy wrzucać chorych, porażonych roślin. Z kolei w przypadku chwastów z nasionami istnieje ryzyko, że przetrwają one proces kompostowania i później rozsieją się w całym ogrodzie. W ten sposób nie należy również wykorzystywać liści orzecha, dębu i olchy, bo zawierają one szkodliwe substancje i powstały z nich kompost w efekcie mógłby roślinom zaszkodzić. Skórki owoców cytrusowych natomiast nie tylko zawierają składniki toksyczne z chemicznych konserwantów, ale także obniżają aktywność mikroorganizmów w glebie.

– Przystępując do tworzenia kompostu, powinniśmy zwrócić uwagę na to, jaki efekt chcemy uzyskać, a to zależy od wsadu, który mamy. A więc musimy przeprowadzić higienizację, by sprawdzić, czy w produktach, które używamy do kompostowania, spodziewamy się chorobotwórczych mikroorganizmów, bakterii czy też jaj pasożytów. Jeżeli tak, to oczywiście ten proces kompostowania trochę inaczej powinniśmy przeprowadzić – mówi prof. dr hab. Wojciech Stępień.

Ważne, żeby robiąc kompost, pomieszać ze sobą materiały o różnej frakcji, na przykład suche liście, pocięte gałązki czy trociny z soczystą, skoszoną trawą, nacią warzyw czy obierkami. Domowy kompostownik pozwala wykorzystać wszystkie odpady biodegradowalne, a więc takie, które poddają się rozkładowi tlenowemu przy udziale mikroorganizmów oraz dżdżownic.

– Proces kompostowania jest procesem biologicznym, a główną rolę odgrywają w nim bakterie, ale również grzyby, promieniowce. Żeby one właściwie i szybko się rozwijały, to muszą mieć odpowiednią ilość energii do tworzenia swojej biomasy. Optymalny stosunek węgla do azotu w takim procesie kompostowanym to jest gdzieś około 30:1, czyli jeżeli mamy słomę, gdzie jest stosunek 100:1 i trawę, gdzie jest kilka do jednego, to takie suche i mokre produkty możemy łączyć, żeby ten proces kompostowania przechodził w miarę szybko. Te materiały powinny być raczej rozdrobnione – mówi badacz z SGGW.

Kolejnym bardzo ważnym elementem jest wilgotność w kompostowniku. Powinna się mieścić w granicach 50-60 proc. W praktyce oznacza to, że jeżeli weźmiemy kompost do ręki i ściśniemy go, to pokazują się kropelki wody.

– Wilgotność możemy też zmierzyć odpowiednim przyrządem. Trzeba pamiętać, że nie może być zbyt mokro, bo wtedy jest zimno i mikroorganizmy się nie rozwijają. Zbyt suchy również nie sprzyja namnażaniu mikroorganizmów – mówi prof. dr hab. Wojciech Stępień.

W skali mikro najlepiej sprawdza się system kompostowania w ażurowych pojemnikach z dnem, z możliwością napowietrzania bocznego, żeby tlen dostawał się do dolnych partii.

– Szczególnie przy kompostowaniu mokrych materiałów, kompostując je bezpośrednio na glebie, to niestety wiele substancji do niej wnika, a dalej może dostawać się do wód gruntowych. Dlatego też, jeżeli kompostujemy coś nawet bez pojemników, to powinniśmy zrobić jakąś izolację, albo z suchych materiałów roślinnych, np. słomy, plew, bądź też rozłożyć folię, żeby zabezpieczyć to środowisko przed zanieczyszczeniami, biogenami, głównie azotem i fosforem – mówi ekspert.

Wiele osób obawia się, że postawienie kompostownika w przydomowym ogródku oznacza nieprzyjemny zapach. Eksperci przekonują, że można go uniknąć, wystarczy tylko zastosować się do kilku zasad.

– Główny problem związany z kompostowaniem to jest problem zapachów, czyli emisji odorów. Są to głównie pochodne zredukowanych form siarki i azotu, które powstają w warunkach beztlenowych, w warunkach zamkniętych czy też w pryzmach bez możliwości dotleniania. Jeżeli chcemy uniknąć tych uciążliwych zapachów, to powinniśmy natleniać komposty, używając specjalnych pojemników z otworami bocznymi i dolnymi. Tego problemu można też uniknąć, stosując odpowiednie biopreparaty, które ułatwiają procesy przemian siarki i azotu, a więc eliminują zapach. Eliminując zapach, uzyskujemy również korzystne właściwości kompostu, bo te związki powstające w warunkach beztlenowych często są szkodliwe – dodaje prof. dr hab. Wojciech Stępień.

Kompost jest gotowy, kiedy strukturą przypomina głęboką ściółkę leśną. Cały ten proces może potrwać nawet pół roku. Odpowiednio przygotowany naturalny nawóz ma jednak wiele zalet. Dostarcza roślinom niezbędnych składników odżywczych, a zarazem przywraca glebie optymalne parametry, poprawia jej strukturę i odbudowuje jej specyficzną mikroflorę.

Źródło: PAP MediaRoom

Zanieczyszczone powietrze to więcej infekcji

Obecne w powietrzu cząstki stałe i lotne toksyny uszkadzają układ oddechowy, podnoszą ryzyko miażdżycy, nowotworów, chorób nerek, czy zaburzeń psychicznych, a także sprzyjają chorobom zakaźnym. Dzieje się tak z powodu różnych mechanizmów.

Fot. archiwum

Uwaga – według nowego raportu opublikowanego właśnie na łamach prestiżowego „The Lancet”, co roku zanieczyszczone powietrze zabija na świecie 6,5 mln ludzi. Co gorsza, liczba ta rośnie. Większość zgonów dotyczy krajów o niskich i średnich dochodach. W Polsce, z powodu głównych typów zanieczyszczeń, rocznie umiera przedwcześnie prawie 50 tys. osób.

Badania już od dłuższego czasu wskazują na różnorodne konsekwencje działania trujących pyłów i substancji lotnych obecnych w powietrzu, nawet w stężeniach uznawanych dotąd za bezpieczne. Większe ryzyko chorób układu oddechowego, krążeniowego, nowotworów, przedwczesnych porodów, uszkodzeń nerek, problemów psychicznych – to tylko niektóre ze skutków. Okazuje się, że istnieje jeszcze jedna ciemna strona zanieczyszczeń powietrza – ułatwiają one chorobotwórczym zarazkom zakażanie ludzi.

COVID-19 groźniejszy przez toksyny

Wiele na ten temat nauczyła nas pandemia COVID-19. Już na jej początku naukowcy z Uniwersytetu w Sienie zauważyli, że do największej liczby zgonów z powodu COVID-19 dochodziło w Lombardii i regionie Emilia-Romania – miejscach z europejskiej czołówki pod względem poziomu zanieczyszczenia powietrza.

„Dostarczamy dowodów na to, że ludzie żyjący w rejonach o wysokim poziomie zanieczyszczeń są bardziej narażeni na rozwój chronicznych chorób układu oddechowego i podatni na czynniki zakaźne. Co więcej, długotrwała ekspozycja na zanieczyszczenia powietrza prowadzi do chronicznych stanów zapalnych nawet u młodych, zdrowych osób. Wnioskujemy, że wysoki poziom zanieczyszczeń na północy Włoch powinien być uznany za jeden z czynników wysokiej śmiertelności zanotowanej w tym regionie” – piszą w swojej pracy naukowcy.

Tymczasem na powiązania między ekspozycją na obecne w powietrzu zanieczyszczenia i ryzykiem ciężkiego przebiegu COVID-19 wskazują kolejne prace naukowe. Zespół z Harvard Chan School of Public Health doniósł na przykład o związku między wcześniejszym, wieloletnim działaniem toksyn z powietrza i ryzykiem zgonu z powodu COVID-19. Zagrożenie śmiercią rosło aż o 11 proc. na każdy mikrogram cząstek PM 2,5 na metr sześcienny. Norma roczna WHO to tymczasem 10 μg, a zalecana wartość – 5 μg.

„W miejscach, w których zanieczyszczenie powietrza to przewlekły problem, musimy zwracać szczególną uwagę na osoby szczególnie narażone lub wrażliwe na zanieczyszczone powietrze, na przykład bezdomni czy ludzie z chronicznymi medycznymi problemami. Osoby te jeszcze bardziej mogą potrzebować pomocy niż przed pojawieniem się koronawirusa” – zwraca uwagę jeden z autorów badania, dr Aaron Bernstein.

W obliczu tego typu rezultatów, badacze z międzynarodowej grupy, w tym z Instytutu Chemii i Chemii Atmosferycznej im. Maxa Plancka spojrzeli na problem globalnie. Na podstawie danych epidemiologicznych oraz satelitarnych informacji o zanieczyszczeniu powietrza oszacowali ich prawdopodobny wpływ na zgony z powodu COVID-19 w różnych częściach świata. Według wyników, obecne w powietrzu cząstki stałe łącznie na świecie przyczyniły się aż do 15 proc. zgonów, w tym do 17 proc. na terenie Ameryki Północnej, 19 proc. – w Europie i aż 27 proc. – w Azji Wschodniej.

Różne zakażenia bardziej prawdopodobne

COVID-19 nie jest niestety jedyną chorobą, której sprzyja niskiej jakości powietrze. Zespół z University of Washington w grupie kilku tysięcy osób w wieku od 44 do 84 lat odkrył związek między poziomem niektórych zanieczyszczeń w czasie minionych 2-6 tygodni i podwyższonym ryzykiem obecnej infekcji układu oddechowego.

„Nasze badanie dostarcza dowodów na to, że wyższa ekspozycja na cząstki PM2,5, tlenek azotu i dwutlenek azotu przyczynia się do wzrostu ryzyka powszechnych, choć zwykle samoistnie ustępujących infekcji układu oddechowego. Potencjalne obciążenie tymi chorobami – spadek produktywności, wykorzystanie zasobów systemu opieki zdrowotnej, użycie antybiotyków – sugeruje, że kontrola zanieczyszczeń cząstkami oraz emisji spalin może przynieść znaczące korzyści indywidualne i społeczne” – piszą naukowcy.

Podobnych wyników jest więcej, co pokazuje m.in. przeprowadzony przez ekspertów z hiszpańskiego „Universitat Rovira i Virgili” przegląd naukowej literatury na temat korelacji między zanieczyszczeniem powietrza na dworze i wirusowymi infekcjami układu oddechowego. Badacze mówią o „wyraźnym związku” między zachorowaniami, a toksynami w powietrzu wykrytym w różnych badaniach.

Zatrutemu organizmowi trudniej jest się bronić

Trujące cząstki i gazy sprzyjają infekcjom na różne sposoby. Pod wpływem zanieczyszczeń dochodzi np. do uszkodzeń wyściełających drogi oddechowe rzęsek. Tymczasem to pierwsza linia obrony przed patogenami. Do tego stres oksydacyjny uszkadza nabłonek, co ułatwia zarazkom pokonanie tej bariery. Toksyny, jak się okazuje, zmieniają też działanie komórek układu odpornościowego, w tym aktywność ich genów. Czasami dochodzi też do zmian, które specyficznie ułatwiają zadanie konkretnemu zarazkowi. Tak się prawdopodobnie dzieje w przypadku SARS-CoV2.

Otóż laboratoryjne badania pokazały, że obecne w powietrzu cząstki stałe i tlenek azotu powodują wzrost produkcji białka ACE2, a to właśnie z jego pomocą wirus wnika do komórek. Jednocześnie, ponieważ zanieczyszczone powietrze osłabia praktycznie cały organizm, poddany jego działaniu, pacjent ma trudniej w obliczu dowolnej choroby. Gorszej jakości powietrze może też blokować promienie słońca i w ten sposób upośledzać produkcję ważnej dla odporności witaminy D. Niektóre badania wskazują też, że toksyczne cząstki ułatwiają wirusom podróż na większe odległości, ale inne eksperymenty temu przeczą.

Sadza uodparnia bakterie

W groźny dla ludzi sposób mogą przy tym z trujących cząstek korzystać bakterie. Otóż zespół z University of Leicester donosi, że atmosferyczna sadza, czyli tworzące aerozol cząstki sadzy o wielkości poniżej 2,5 mikrometra „drastycznie zmieniają tworzenie przez bakterie biofilmów”. Biofilm to zbudowana z wielu bakteryjnych komórek struktura otoczona różnymi, produkowanymi przez mikroby substancjami. Dobrze przylega do różnych powierzchni i trudno ją usunąć. Na bakterie znajdujące się w biofilmie dużo trudniej jest też oddziaływać lekami. To dlatego powstawanie takich struktur odgrywa kluczową rolę w rozwoju chorób o podłożu bakteryjnym, szczególnie przewlekłych.

Naukowcy zauważyli wpływ sadzy na tworzenie biofilmów przez dwoinkę zapalenia płuc, a także gronkowca złocistego. Co szczególnie ważne, rosła odporność bakterii na antybiotyki. Eksperymenty na myszach pokazały skutki opisanych zmian. Sadza ułatwiała na przykład rozprzestrzenienie się zakażenia dwoinką zapalenia płuc z nosogardzieli do płuc. „Nasze badanie pokazuje, że zanieczyszczenie powietrza wywiera na bakterie istotny wpływ, który był do tej pory pomijany. Wyniki te mają więc ważne konsekwencje odnośnie wpływu zanieczyszczeń powietrza na ludzkie zdrowie i bakteryjne ekosystemy na całym świecie” – piszą badacze. Wniosek z tego, a także z pozostałych badań jest jeden – dbanie o powietrze to konieczność.

Źródło: PAP MediaRoom