「綠能」不失能! 揭密太陽能板革新技術達「真永續」
發展節能永續能源,是美意沒有錯,但也不可忽視因廢棄物而延伸的問題,看到廢棄太陽能板的回收,已是全球當務之急,根據統計,2050年全球的廢棄太陽能板,將達到9.1億公噸,就怕綠能成了失能,台灣獨步全球,發展出高效回收技術,期盼能真正達到「永續」。
跟上淨零碳排的世界趨勢,太陽能發電成了不可或缺的一環,蔡政府積極推動綠色能源,2022年也進一步修法,未來只要是新建物或房屋翻修,使用面積超過50公尺建物,就必須裝設太陽能板,不過美其名的「綠化」,卻也正同步埋下不可忽視的危機。
記者陳文越:「太陽能板壽命大約是落在20年左右,那麼以台灣再生能源的規劃來看,台灣到了2035年的時候,每年會有超過10萬公噸,太陽能廢棄模組,再加上每年還有0.5%,因為天災而提早退休的太陽能板,面對如此龐大的回收處理壓力,其實從前端就要開始著手,今天採訪團隊,特別換上整身的防塵衣,來到台南太陽能板組裝工廠,帶您來一探究竟。」
聯合再生工廠副廠長李檉堉:「這個站點是我們太陽能模組,生產製造的關鍵站點,那我手上的這個太陽能電池片,每一個半片是可以產生3瓦多的功率,那我們看到這個機台,透過正負極的串接,那把它144片串接起來,我們每片模組,可以產生440瓦功率的模組。」
整齊排列好,機械手臂來回穿梭,工廠幾乎已經全面自動化,細看太陽能板模組主要材料,以太陽能電池為重點,跟串聯導電的焊帶,以及減少反射並保護電池的強化玻璃,還有這一大捲,鋪成一片片的透明薄膜,更不能少。
聯合再生研發經理許政鴻:「層壓站的話會把整片模組,像三明治的一個封裝結構,進行熱壓做結合,最底下的這層是玻璃,封裝材電池片封裝材背板,那其中最關鍵的在於這層封裝材,那也是太陽能板進化的一個關鍵。」
薄薄的一片夾在中間,看似不起眼,但只要經過高溫加熱溶解固化後,就能把這這幾樣東西結合成一體,而這個關鍵元素,也在未來回收廢棄太陽能板過程中,扮演著至關重要的角色。
聯合再生研發經理許政鴻:「這是我們剛提到很關鍵的一項材料,那這項材料的功能主要是用來黏合,左邊這一項封裝材料,是過去我們常用的一項封裝材料,叫做EVA,那這類材料是無法做分解的,它本身在層壓過後,會做完全的一個黏合,那這新材料它是可拆解的一個薄膜,它本身再透過二次加熱,就可以做拆解跟分離。」
這樣看不清楚嗎沒關係,我們直接來到更上游,出產eva薄膜2.0的材料工廠。
太陽能板材料工廠副理蔣其晉:「這裡是高雄的,太陽能板薄膜的生產工廠,那我們今天做的這個太陽能薄膜,非常的特別,那主要是技術差異,我們以前的太陽能薄膜是熱固型的,20年後它沒有辦法拆解拆開,(黏住就黏住了),黏住就黏住了,那裡面最重要的一些貴金屬,包含矽晶圓銀線,它都無法再回收使用,那我們現在做的這個薄膜,可以讓它再次的拆解使用,其實在太陽能模組中,我們最大的碳排放來源,是裡面的矽晶圓板,那如果我們可以再把矽晶圓板,拆開再回收來使用,那我們可以減少到43%,的一個碳排放量,那等於每年可以減少約9萬噸的碳排放。」
太陽能板廢棄回收,第一步就是先「拆解」,但當「拆解」因為合成的「太牢固」,導致無法確實執行,那再多的可回收物,恐怕都是廢物。
工研院材料化工研究博士王珽玉:「這是我們最新研發的技術,我們利用高溫的方式,讓太陽能模組經過高溫的時候,把封裝的塑膠膜材分解掉,傳統的破碎分選,會讓材料混雜在一起,讓材料沒有辦法得到一個好的純度,那回收出來的材料,就只能拿去低階的利用,例如拿去鋪馬路使用,那像我們這種利用熱分解,回收出來的材料,因為它材料都是完整的分離,所以它利用價值就會變得很高,那我們估計每GW,的太陽能模組的回收價值,可以從原本的6億,可以提升到24億元。」
傳統也是現在的作法,是把廢棄太陽能板暴力破壞後,再利用機器進一步,把不同可回收物做分類,而這項還沒上路的最新技術,則是利用高溫,弱化薄膜2.0的固性後,把一層層的材料分開回收,不僅大大減少過程中的浪費,也能真正發揮到永續發展。
工研院副院長彭裕民:「我們知道太陽電池,要用非常大量的鋁,鋁框非常大量的玻璃,特別是高純度的矽,全世界當它再生能源,達到60到70%的時候,太陽電池用掉全世界的矽,可能10到20%,資源一定越來越少,那為什麼我們不把,已經用過的太陽電池,重複回去使用變成新的太陽電池,這樣可以循環10次20次,那我們真正是達到再生的能源,用創新技術產生循環產生新經濟,是我們台灣現在,非常關鍵重要的一步,這個技術不但可以翻轉台灣,也可以翻轉世界。」
獨步全球的新技術,讓綠能不「失能」,尤其血淋淋子例子正在全球上演,以最接近台灣致力減碳的日本來說,1994年推行綠能補助制度,讓太陽能發電全面普及,不過將近30年後,昂貴的設備維修費,還有不清不楚的回收規範,導致太陽能板出現隨意廢棄潮,日本環境省更預估,2040年每年報廢的太陽能板,將達80萬噸是現在的200倍。
聯合再生能源公司總經理沈維鈞:「這個我想就牽涉到兩個面向,一個就是公民共識跟,這個全民的溝通,所以等於說,在事情還沒有發生前,我們在這個不管是透過教育體系,透過類似像我們今天談的媒體,這種溝通,讓這個我們所有的民眾,A是對於支持再生能源太陽能,是站在一個了解支持的角度,那第二個也是表示在未來20年,我們還是要功課要做,未來20年,讓它這個太陽能發電可以正常,然後在收回以後,譬如用借用日本的經驗,我們在還沒有到20年前,事實上有一個前期的規劃,提前超前部署。」
根據國際再生能源總署推估,2050年全球的廢棄太陽能板,將達到9.1億公噸,相當於2.2億隻亞洲象,若想「真正」達到綠能,落實永續發展,從原料技術法規到回收,各面向準備刻不容緩,現在就得防範未然。
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