Titkos időzített bomba a zöld energia mögött: évtizedeken belül hulladékhegyek lepik el a világot?

Körülbelül 25-30 év után a napelemek elhasználódnak. Az évek során a fűtési és hűtési ciklusok megterhelik az anyagokat. Kis repedések keletkeznek, a csapadék korrodálja a keretet, és az anyagrétegek elkezdhetnek leválni.
2023-ban az Egyesült Államokban a régi vagy hibás napelemek körülbelül 90%-a hulladéklerakókban végezte.
Az elmúlt évtizedekben világszerte több millió napelemet telepítettek, és 2030-ra olyan sok lesz azon napelemek száma, amelyek élettartama lejár, hogy azok körülbelül 3000 futballpályát tudnának lefedni.

•     Egy napelem hulladéklerakóba szállítása az Egyesült Államokban 1-5 dollárba kerül.
•     Az újrahasznosítása azonban három-négyszer ennyibe, körülbelül 18 dollárba kerülhet.
•     A napelemekben található értékes anyagok, például az ezüst és a réz, kis mennyiségben vannak jelen, ennek értéke körülbelül 10-12 dollárnak felel meg, ami az újrahasznosítást veszteséges vállalkozássá teszi, de az újrahasznosítási folyamat fejlesztései megváltoztathatják a gazdasági helyzetet.

Ugyanakkor jelenleg még a napelemek üvegének visszanyerése is nehéz feladat. Sok réteg van egymáshoz ragasztva, amelyeket el kell választani egymástól, mielőtt újrahasznosítás céljából megolvaszthatók lennének. Ha az elválasztás nem elég pontos, a visszanyert üveg minősége nem lesz elég jó ahhoz, hogy más napelemek vagy ablakok gyártásához felhasználható legyen. Csak alacsonyabb minőségű felhasználásra lesz alkalmas, például építési projektekben töltőanyagként.

Más, általában régebben gyártott panelek kis mennyiségű mérgező fémet, például ólmot vagy kadmiumot tartalmazhatnak, azonban azt nehéz megállapítani, hogy tartalmaznak-e és mennyi mérgező anyagot. Még a szakértőknek is nehézséget okoz ez, részben azért, mert a jelenlegi tesztek, például a toxicitást kimutató kimosódási eljárás pontatlan eredményeket adhatnak. Ezért sok, nagyszámú napelemmel rendelkező vállalat egyszerűen feltételezi, hogy paneljei veszélyes hulladéknak minősülnek, ami megnöveli mind az ártalmatlanítás, mind az újrahasznosítás költségeit. Az egyértelműbb címkék segítenének az embereknek megismerni a napelemek összetételét és kezelésüket.

Nagy üzlet lehet
Már közel 10 évvel ezelőtt a Nemzetközi Megújulóenergia Ügynökség (IRENA) és a Nemzetközi Energiaügynökség Fotovoltaikus Energiarendszerek Programja (IEA-PVPS) közösen készített első előrejelzése a napelemek (más néven fotovoltaikus panelek vagy PV-panelek) hulladékmennyiségéről kiemeli:
a napelemek újrahasznosítása vagy más célra történő felhasználása nagyjából 30 éves élettartamuk végén becslések szerint 2050-re világszerte 78 millió tonna nyersanyagot és egyéb értékes alkatrészt szabadíthat fel.
Ha teljes mértékben visszajuttatják a gazdaságba, a visszanyert anyag értéke 2050-re meghaladhatja a 15 milliárd dollárt.
Egy 2024-ben megjelent tudományos elemzés már sokkal nagyobb számokat mutatott ki, ideértve a hasznosítás piaci értekét, ami több tízszerese is lehet az első becsléseknek, jelezvén, hogy a jövőben ez egy nagy üzlet is lehet, ami a fejlesztéseket elősegítheti a jövőben.

A tanulmány megjegyzi, hogy a korábbi elemzések ugyan készítettek előrejelzéseket, de a „PV-boom” mértékét alulbecsülték, és a PV-hulladékra vonatkozó szabályozások következményeit sem vizsgálták. A tanulmány becslést készített az élettartamvégi hulladék mennyiségéről és összetételéről az Európai Unióban és az Egyesült Államokban. A keletkezett hulladék újrahasznosítási potenciálját és az élettartamvégi PV-hulladékban található anyagok sorsát a jelenlegi szabályozások szerint is becsülték. Továbbá a tanulmány elemezte a hulladékhoz hozzájáruló napelemgyártókat, és ajánlásokat fogalmazott meg a napelemes PV-hulladék kezelésének javítására. A tanulmány elemzése azt mutatta, hogy
az USA-ban és az Eu-ban várhatóan mintegy 25, illetve 36 millió tonna PV-hulladék keletkezik 2025 és 2050 között, amelynek gazdasági értéke 189, illetve 262 milliárd dollár.

Az Egyesült Államokban nincsenek szövetségi PV-hulladék-specifikus kezelési szabályozások, és az egyes államokban eltérő követelmények vannak érvényben. Ezzel szemben az európai országok átvették az elektromos és elektronikus berendezések hulladékairól (WEEE) szóló uniós irányelvet nemzeti jogszabályaikba a PV-gyártók megfelelésének országspecifikus rendszerei mellett.
Az elemzés szerint a kínai gyártók, mint a Tongwei, az Aiko és a LONGi, a világ vezető napelemes szállítmányozói jelentős szerepet játszhatnak a napelemes termékek újrahasznosításában és kezelésében, ha visszavételi programokat vezetnek be, és beruháznak az újrahasznosításba. Kína, a PV-modulok legnagyobb gyártója és felhasználója, a PV-modulok tömeges kivonásával fog szembesülni. Az ország PV-ipara és kutatói azon dolgoznak, hogy fenntartható és gazdaságos módszereket találjanak a közelgő több tízmillió tonna kivont modul újrahasznosítására.
A Nemzetközi Megújuló Energia Ügynökség előrejelzése szerint, mire az első PV-modulok élettartama lejár, Kínában 2025-től kezdődően nagy számban kerülnek majd kivonásra a PV-modulok.
A becslések azt mutatják, hogy a fotovoltaikus ipar hulladékai 2027-re várhatóan elérik a 350.000-1,55 millió tonnát Kínában, 2050-re pedig a 33,5 millió tonnát.
Ez a mennyiség mintegy 5 millió hektárnyi területen fog eloszlani, és az iparág számára új „bányákká” válhatnak.
Az elektromos és elektronikus berendezések hulladékairól (WEEE) szóló uniós irányelv tartalmazza a fotovoltaikus panelek visszanyerésére és újrahasznosítására/újrafelhasználására történő előkészítésére vonatkozó célt: a begyűjtött fotovoltaikus panel hulladékok 85%-ának visszanyerése és 80%-ának újrafelhasználása/újrahasznosítása 2018-tól kezdődően. Az alábbi ábrán látható módon azonban a 12 ország közül, amely ezeket az adatokat jelentette, csak hét teljesítette ezt a célt 2021-ben.

A fotovoltaikus (PV) panelek hulladékának újrahasznosított vagy újrafelhasználásra előkészített százalékos aránya (Forrás: European Environment Agency)

2025 júliusában az Európai Bizottság közzétette a WEEE-irányelv értékelését, amely alapján megvizsgálja, hogy az továbbra is alkalmas-e a kitűzött célok elérésére, feltárja az egyszerűsítés lehetőségeit, és meghatározza, hogy szükséges-e az irányelv felülvizsgálata.

Boom a naperőművi kapacitások terén

A PV-telepítések számának növekedése nem áll meg. A kumulatív napelemes kapacitás 2030-ra várhatóan meghaladja a legtöbb energiaelemző előrejelzését.

Ha a napenergia-piac pályája az előrejelzések szerint folytatódik, a globális napelemes létesítmények telepítésének éves száma a következő öt évben közel megháromszorozódik, és a közepes forgatókönyv szerint 2029-re meghaladja a 6 TeraWattot.

Ha ezt a pályát 2030-ra extrapoláljuk, a teljes napenergia-kapacitás az évtized végére 7,1 terawatt lesz.

A napenergia gyors terjedése jelentősen megnövelte a kritikus anyagok iránti keresletet, ami aggodalmakat keltett azzal kapcsolatban, hogy a hosszú beruházási átfutási idők és az új bányászati és finomítási kapacitások magas költségei mellett a kínálat képes-e lépést tartani a kereslettel.

Az ellátás földrajzi koncentrációja tovább növeli a biztonsági kockázatokat. Bár jelenleg sok ásványi anyag ellátása megfelelőnek látszik, a gyorsan növekvő kereslet és a kis számú beszállítótól való erős függőség azt jelenti, hogy az ellátási láncok továbbra is nagyon sebezhetőek az esetleges zavarokkal szemben.

• A tiszta energiát előállító technológiák a globális rézkereslet mintegy 30%-át teszik ki. Bár a legnagyobb fogyasztók továbbra is az elektromos hálózatok, a napenergia-berendezések gyártása a globális réztermelés mintegy 6%-át használja fel. 2030-ra azonban a napenergia-berendezések globális rézkereslete 35%-kal növekedhet.
• A napenergia-hasznosítás elterjedése gyors növekedést eredményezett a szilíciumfogyasztásban: 2023 óta a napenergia-hasznosításhoz szükséges globális szilíciumigény 33%-kal nőtt, és 2030-ig további 12%-os növekedés várható. A nagy tisztaságú szilícium, amelynek 95%-át a napenergia-hasznosítás fogyasztja, a teljes szilíciumtermelés közel egyharmadát teszi ki. Kína mind a bányászatot (80%), mind a finomítást (95%) uralja, ami az ellátást rendkívül koncentrálttá és lehetséges zavarokra érzékennyé teszi. Bár új projektek vannak folyamatban Malajziában és Ománban, a diverzifikáció a magas költségek és a hosszú fejlesztési idők miatt továbbra is korlátozott. Az újrahasznosítás csak alacsony piaci részesedéssel bír a magas költségek és az alacsonyabb tisztaságú kimenet miatt, ami más alternatívák, például a perovszkitok és szerves fotovoltaikus anyagok kutatását ösztönzi, amelyek gyártása még nem érte el a teljes kereskedelmi méretet.
• A napenergia-ipar a globális ezüstkereslet egyik fő hajtóerejévé vált, mivel felhasználása 2015 óta megháromszorozódott, és 2030-ig további 17%-os növekedés várható. 2024-ben a napenergia-ipar az összes ezüstfogyasztás csaknem 20%-át tette ki. A nagy tisztaságú ezüst kínálata azonban szűkül: a globális bányászati termelés 2018 óta 7%-kal csökkent, és az árak emelkednek. Az újrahasznosítás a kereslet körülbelül 20%-át fedezi, de a tisztasági követelmények és a napelemek hosszú élettartama korlátozza azt.

Készülni kell az újrahasznosításra

A 2024-ben indított 3 éves nemzetközi piaci projekt, a FORESi (Fostering a Recycled European Silicon Supply) célja az újrahasznosított európai szilíciumellátás elősegítése a „bölcsőtől bölcsőig” terjedő szilícium-értéklánc világelső ipari bemutatásán keresztül. Hét országból, köztük Magyarországról vesznek részt partnerek a megvalósításban. A Magyar Napelem Napkollektor Szövetség is a megvalósítók között van, amelynek keretében egy felmérést is készítenek.

Annak érdekében, hogy hozzájáruljon Európa fenntartható energiaszuverenitásához, a FORESi körforgásos újrahasznosítási folyamatot mutatott be az elhasználódott fotovoltaikus panelektől kezdve az új fotovoltaikus és az elektromos gépjárművekben használt akkumulátorok alkalmazásáig. A projekt bemutatja a teljes újrahasznosítási folyamat műszaki, gazdasági és környezetvédelmi életképességét, és egy optimalizált, kulcsrakész újrahasznosító üzem tervezését valósítja meg az elhasználódott fotovoltaikus panelek számára.

PV-kapacitások változása Magyarországon

Magyarország bőven túlteljesítette a napelemek telepítésével kapcsolatosan elfogadott hazai és az Európai Bizottságnak megküldött dokumentumokban megjelölt számokat, hiszen a napenergia-kapacitás 2024-ben csaknem duplája annak, mint amit 2030-ra terveztek, és 2025-ben már több mint 2000 MW-al több beépített kapacitás lett.

Ennek egyik oka a jó üzleti környezet és kilátások, ideértve a megújuló támogatási rendszert (METÁR). Egyedüli korlát, ami fékezte és még továbbra is lassítja a bővülést, az a villamosenergia-hálózat kapacitás hiánya, a megfelelő csatlakozási pontok szűkössége, aminek az oldódása csak néhány év alatt képzelhető el, inkább a 2030-as évek elején, mint előbb.

A beépített PV-kapacitás 2025. október végére meghaladta a 8000 MW-ot,

a háztartási napelemek darabszáma tavasszal lépte túl a 310 ezret, az ipari létesítményekkel együtt csaknem 318 ezer PV-rendszer termelt tiszta áramot.

A fenti számok annyit jelentenek a PV-panelek hulladékká válásával kapcsolatban, hogy

tömeges újrahasznosítási kényszer Magyarországon a 2040-es években jelentkezhet.

De miután valószínűleg ez egy fontos nyersanyag-utánpótlás lesz, és az akkor elérhető technológiákkal már bizonyára jó üzletet is jelent majd, ezért érdemes ilyen irányú hosszú távú fejlesztési tervekben is gondolkozni.

A címlapkép illusztráció. Címlapkép forrása: Getty Images

Forrás: portfolio.hu/gazdasag