Nederland staat bovenaan de lijst van meeste zonvermogen per hoofd van de bevolking. Dat is goed nieuws voor de hernieuwbare energiemix. Maar een volgende uitdaging ligt in het verschiet. Met een levensduur van zo’n 15 tot 25 jaar zijn de oudere panelen die aan het begin van dit millennium zijn gelegd langzaam aan vervanging toe. En die stroom van afgedankte zonnepanelen zal in de komende jaren alleen maar toenemen. In ons land komen in 2030 naar schatting een kwart miljoen panelen in aanmerking voor verwijdering.
Ook op Europese schaal wordt er in hoog tempo zonvermogen bijgebouwd. Jaarlijks komt er zo’n 3,5 gigawatt bij. Deze nieuwe panelen gaan 25 tot 30 jaar mee, maar zullen daarna eveneens moeten worden opgeruimd. En dan staat die 3,5 gigawatt gelijk aan 200.000 ton elektronisch afval dat jaarlijks moet worden ingezameld en verwerkt. Als we willen dat de waardevolle materialen in PV-systemen worden gerecycled en hergebruikt, betekent dat werk aan de winkel voor Nederland en de EU.
Ontwerpen en recyclen
“De potentiële oplossing is tweeledig”, zegt Späth. “Aan de ene kant moeten we nu beginnen met design for recycling: zonnepanelen zo ontwerpen dat we de onderdelen aan het einde van de levensduur makkelijk kunnen ontmantelen. Op die manier kunnen we reststromen bestaande uit één soort materiaal beter recyclen. Aan de ander kant moeten we op de korte termijn het recycleproces verbeteren om de huidige generatie zonnepanelen te verwerken.”
Shredder
Die recyclemogelijkheden zijn er nu nog maar in beperkte mate. “In de meeste gevallen worden afgedankte PV-systemen verwerkt als elektronisch afval”, zegt Späth. “In feite betekent het dat ze als geheel de shredder ingaan.” De verbrijzelde panelen eindigen dan bijvoorbeeld als vulmateriaal in beton of als schuurmiddel. In de EU gebeurt dit jaarlijks met zo’n 4.000 ton zonnepanelen.
Hot knife
“Maar inmiddels zijn er een paar geavanceerdere recyclers – veelal nog afhankelijk van subsidies – die technologie hebben ontwikkeld om zonnepanelen in verschillende onderdelen te recyclen”, gaat Späth verder. "Eén van die technologieën is een hot knife machine; een soort klievend heet mes dat de glasplaat van een paneel af kan snijden. Die glasplaat kun je dan weer voor andere toepassingen gebruiken, maar daarvoor moet deze wel eerst omgesmolten worden. Een glasplaat in zijn geheel hergebruiken is lastig omdat er door weer en wind krassen op zitten. Daardoor zal een gerecyclede glasplaat van een zonnepaneel niet zo snel op een nieuw zonnepaneel terechtkomen. Wel kan zo’n plaat gebruikt worden voor minderwaardig vensterglas.”
Schadelijke stoffen
Weer andere lagen van een paneel, zoals een plaat polyvinyl fluoride (PVF), zijn een stuk lastiger te recyclen. “PVF is een lastig materiaal dat je eigenlijk moet verbranden bij heel hoge temperaturen”, zegt Späth. “Het materiaal bevat stoffen die schadelijke gassen genereren bij verbranding die absoluut niet in het milieu terecht mogen komen. Ook silicium, het hoofdbestanddeel van de zonnecellen, en de 10 gram zilverlegering per paneel kan op dit moment niet op grote schaal gerecycled worden. Maar ook voor deze materialen geldt dat er in Europa op kleine schaal geëxperimenteerd wordt met nieuwe recyclemethoden.”
De enige onderdelen die op dit moment goed gerecycled kunnen worden zijn het koper van de bekabeling en het aluminium frame. “Ontdaan van schroeven en andere stoffen is aluminium nog relatief eenvoudig om te recyclen. Maar algeheel wegen de kosten van recycling nauwelijks op tegen de opbrengsten van het materiaal.” Veel van deze materialen zijn simpelweg te goedkoop. Nieuwkoop is al snel voordeliger dan de prijs die het kost om het materiaal te recyclen.
Verwijderingsbijdrage
Hoewel er dus al wel het een en ander kan, blijven toepassingen op grote schaal uit en zijn recyclers afhankelijk van overheidssteun. Volgens Späth zou het helpen als de opbrengst van de wettelijke verwijderingsbijdrage wordt gebruikt om de hoogwaardige recyclefaciliteiten te financieren. Deze meerprijs op de aanschaf van zonnepanelen wordt nu grotendeels gebruikt om enkel de eenvoudig te recyclen materialen (koper en aluminium) terug te winnen. De wetgever kan een rol spelen in bepalen waar het geld van de verwijderingsbijdrage naartoe gaat. Maar zover is het voorlopig nog niet.
Design for recycling
De andere route die bewandeld kan worden om recycling te stimuleren is het ontwerpen van zonnepanelen die eenvoudig te ontmantelen zijn. Het is een ontwikkeling die op dit moment nog in de kinderschoenen staat, maar in de komende jaren hopelijk meer tractie krijgt. Späth: “Bij TNO zijn we bezig met de ontwikkeling van een release encapsulent. Dit is de verbindingslaag tussen de zonnecellen en het paneel. Onze nieuwe verbindingslaag kun je aan het eind van de levensduur van een paneel triggeren, waardoor de module in aparte materialen uiteen kan worden gehaald.”
Ook zijn er in Nederland ontwikkelingen gaande waarbij pfas-houdend materiaal in de backsheet wordt vervangen door polyolefinen. “Dit veelvoorkomende plastic kun je heel netjes recyclen”, zegt Späth. “Er bestaan al backsheets die gemaakt worden van een mix van nieuw en gerecycled materiaal.”
Modulair ontwerpen
Volgens Späth wordt het steeds belangrijker voor Europa om de focus te leggen op recycling en nieuwe modulaire ontwerpen. “We komen uit een enorme luxepositie dat we zoveel zonnepanelen goedkoop uit China kunnen halen. Maar dat maakt ons ook afhankelijk. Als China ineens zou stoppen met de handel, dan hebben we een probleem.”
Tegelijkertijd ligt er inmiddels een schat aan waardevolle grondstoffen op de Europese daken. Dit biedt een mooie basis voor de recycling en productie van zonnepanelen op Europees grondgebied. Späth: “Het Europese product wordt geheid duurder, dus heeft de industrie financiële hulp nodig van Brussel. Ook ben ik van mening dat je de industrie grootschalig moet opbouwen. Gelijk productie op gigawattschaal, geen kruimelwerk. Op dit moment is er wat dat betreft nog veel onduidelijk vanuit de EU. Het gevaar is dat Europese investeerders naar de Verenigde Staten vertrekken. Daar is inmiddels een sterk programma opgetuigd en gaan ontwikkelingen razendsnel. Als de EU te lang wacht met een duidelijk plan, dan missen we de boot.”
Lees ook:
schrijf je in voor de nieuwsbrief
Wil jij iedere ochtend rond 7 uur het laatste nieuws over duurzaamheid ontvangen? Dat kan!
Schrijf je nu in
