Hoe evolueren naar een circulair (her)ontwerp van zonnepanelen?

Circulaire zonne-energie

Hoe evolueren naar een circulair (her)ontwerp van zonnepanelen?

De PV- en batterijopslagsystemen van vandaag worden nog steeds vanuit een lineair perspectief ontworpen, zonder rekening te houden met de mogelijkheid om hen een tweede leven te geven bij andere toepassingen. Hierdoor ontstaan er gevaarlijkse afvalstromen of laagwaardige gerecycleerde producten.

Om de financiële, ecologische en sociale waarde van bestaande en nieuwe oplossingen voor stroomproductie te vergroten of te behouden, dienen deze oplossingen te worden bedacht, geïnstalleerd en geëxploiteerd met een circulair bedrijfsmodel in gedachten.

Waarom is het vandaag zo moeilijk?

Het Internationaal Hernieuwbaar Energie Agentschap (IRENA) schat dat tegen 2030 1,7 tot 8 miljoen ton aan afval uit zonnepanelen, en tegen 2050 60 tot 78 miljoen ton, in de afvalstroom terechtkomt, tenzij tegen die tijd volwassen circulaire bedrijfsoplossingen zijn geïntroduceerd. Momenteel wordt slechts een fractie van de geïnstalleerde systemen voor het eerst verwijderd. Vergelijkbare trends worden opgemerkt in de nog jongere markt voor batterijen uit elektrische voertuigen.

In een relatief jonge sector als die van de zonnepanelen die zich vooral richt op efficiëntie, is ‘circulariteit’ (nog) geen primaire zorg. Recyclage, reparatie, herbewerking, herproductie, … van zonnepanelen en batterijopslagsystemen zijn moeilijk omdat de initiële systemen nooit werden ontworpen om (1) gemakkelijk gedemonteerd te worden en (2) opnieuw gebruikt te worden voor meedere en verschillende toepassingen.

Vanuit een gebrek aan bewustzijn en ontwerprichtlijnen of beslissingsondersteunende instrumenten, hebben de meeste producenten niet de kennis, noch de expertise, om zonne-energieoplossingen op een circulaire manier te ontwerpen. Bovendien is er in de traditionele bedrijfsvoering, waarbij panelen en batterijen aan klanten worden verkocht, geen (financiële) stimulans om ze demonteerbaar, robuust of compatibel te maken.

Een herontwerp van zonne-energieproducten en – oplossingen vereist volgende verschuivingen:

  • Van een statisch ontwerp voor eenmalig gebruik naar een aanpasbaar of veelzijdig ontwerp ter ondersteuning van veranderende behoeften en normen (zie herbruikbaarheid)
  • Van samengestelde elektronische apparaten die onomkeerbare verbindingen gebruiken naar een set afneembare onderdelen/componenten uit één materiaal (zie recyleerbaarheid en herbruikbaarheid)
  • Van verschillende PV-cellen en batterijtypes met verschillende vormen en afmetingen naar uitwisselbare componenten (zie compatibiliteit)

Acties binnen Circusol

Onze zusteronderneming Futech maakt deel uit van het Circusol Consortium, een 4-jarige Europees gesteund project dat onderdeel uitmaakt van het Horizon 2020 programma van de Europese Commissie.

In het algemeen streeft Circusol ernaar technologische innovaties te beschrijven om de circulariteit van zonnepanelen en de financiële implicaties binnen een zakelijke context te verbeteren. Het project heeft als doel innovatieve circulaire zonne-energieoplossingen te demonstreren en bewustzijn te creëren en tastbare informatie te verstrekken aan producenten, fabrikanten en dienstverleners.

Ter ontwikkeling van circulaire ontwerprichtlijnen voor componenten van zonnepanelen en batterijsystemen worden volgende stappen genomen:

(1) het aantal componenten en materialen en zonnepanelen verminderen (waardoor ze later gemakkelijker te recycleren zijn)
(2) De mogelijkheid vergroten om zonnepanelen en batterijen te demonteren, zonder verliezen
(3) robuustheid met betrekking tot zware weersomstandigheden, brand en slijtage

In andere ontwikkelingsprojecten zoals CABRISS6 en SUPER PV7 werden de eerste stappen gezet. Vanuit softwareperspectief is er ook begeleiding nodig om batterij management systemen te integreren met software die kan worden bijgewerkt, om hergebruik te maximaliseren.

  • Het updaten van Eurocodes en andere (nationale) bouwnormen of richtlijnen om zonnepanelen op platte daken beter te ontwerpen, te dimensioneren en te installaren, om voortijdige storingen door zware weersomstandigheden te voorkomen
  • Implementatie van ontwerprichtlijnen en standaardisatieregels in de ontwikkeling van nieuwe circulaire PV- en batterijproducten
  • Bewaking op afstand van de prestaties van zonnepanelen via bijvoorbeeld op prestaties gebaseerde servicecontracten om te anticiperen op falingen
  • Ontwikkeling van een praktijkcode voor het bepalen van de restprestaties van second-life batterijopslagsystemen uit elektrische wagens voor stationaire toepassingen
  • Ontwikkeling en/of implementatie (bijvoorbeeld via pilootprojecten) van volwassen (geautomatiseerde) technologie om
    1. betere identificatie van waardevolle (en storende) materialen
    2. componenten demonteren, terugwinnen voor hergebruik of herproductie
    3. recyclage tot bruikbare materialen, om het grote aantal zonnepanelen te absorberen die in het begin van de 21ste eeuw of eerder zijn geïnstalleerd

Bron: Circusol.eu, 18 januari 2020

Meer van dit soort nieuws ontvangen?

Schrijf u gratis in op onze nieuwsbrief

Share this post

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *